一种卷芯和电池制造技术

本实用新型专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种卷芯以及包括该卷芯的电池。卷芯由依次层叠的第一隔膜、负极片、第二隔膜和正极片卷绕而成，第一隔膜和第二隔膜中的至少一个的尾部涂布有绝缘的可融胶层，使得卷芯的尾部形成包括一层或多层可融胶层的收尾段，可融胶层的融点不大于电池初始热失控温度；收尾段中，与涂布有所述可融胶层的第一隔膜和/或所述第二隔膜的两侧相邻的正极片和负极片的相对表面分别设置为正极空箔区和负极空箔区。本实用新型专利技术的卷芯能够预设热失控短路模式的优先级，改善热滥用；本实用新型专利技术的卷芯所得的电池能够在环境温度较低的情况下，自助引发短路，减少产热，改善电池热滥用，提高电池的安全性。提高电池的安全性。提高电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种卷芯和电池


[0001]本技术涉及电池
，具体涉及一种卷芯以及包括该卷芯的电池。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，人们对便携式移动办公设备的需求越来越迫切。锂离子电池由于具有能量密度高、功率密度大、循环性能好、无记忆效应、绿色环保等特点，成为便携式办公设备的储能工具。在移动通信设备如移动电话、移动摄像机、笔记本电脑、手机等各种电子产品中得到广泛应用，同时也有望成为未来电动汽车的供能系统。
[0003]为了满足人们的办公和设备作业的需求使其使用的环境也变得越来越复杂，电子设备所使用的锂离子电池必须具备较高的性能，例如在高温下作业的电子设备，需要长时间在高温环境下存储；大倍率快充的锂离子电池在充电时会产生大量的热，在密闭的电池仓中容易引起电池仓内温度过高，导致锂离子电池热失控，引发锂离子电池燃烧，容易伤及使用者、或者引发火灾。
[0004]目前，锂离子电池的安全性成为锂离子电池无法商业化的最大阻碍之一。爆炸、起火等原因都是由于锂离子电池使用不当，加之的热滥用无法通过测试导致的。传统的方法都是通过掺杂包覆、全态等方式提高正极材料和电解质的热稳定性，这些方法不仅增加了电池的成本，而且技术也不成熟，对电芯的电性能有较大影响。
[0005]因此，专利技术一种能够改善热失控，安全性能更高的电池非常重要。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于克服现有技术的存在的上述问题，提供一种卷芯以及包括该卷芯的电池。本技术的卷芯能够预设热失控短路模式的优先级，从而实现改善热滥用的效果；本技术的卷芯所得的电池能够在环境温度较低的情况下，自助引发短路，从而减少产热，改善电池热滥用，提高电池的安全性。
[0007]为了实现上述目的，本技术第一方面提供了一种卷芯，所述卷芯由依次层叠的第一隔膜、负极片、第二隔膜和正极片卷绕而成，所述第一隔膜和所述第二隔膜中的至少一个的尾部涂布有绝缘的可融胶层，使得所述卷芯的尾部形成包括一层或多层可融胶层的收尾段，所述可融胶层的融点不大于电池初始热失控温度；所述收尾段中，与涂布有所述可融胶层的所述第一隔膜和/或所述第二隔膜的两侧相邻的所述正极片和所述负极片的相对表面分别设置为正极空箔区和负极空箔区。
[0008]在一实例中，所述可融胶层涂布于所述第一隔膜和/或所述第二隔膜尾部的一侧或两侧。
[0009]在一实例中，所述可融胶层的初始融化温度为110
‑
125℃，完全融化温度为130
‑
140℃。
[0010]在一实例中，所述可融胶层选自苯乙烯系热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、聚烯烃动态硫化弹性体、多层共挤聚烯烃热收缩膜、定向聚苯乙烯、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、聚烯
烃合金热塑性弹性体或热塑性聚烯烃弹性体。
[0011]在一实例中，所述可融胶层的涂布区域在其相邻的所述正极片或所述负极片上的投影位于所述正极空箔区或所述负极空箔区。
[0012]在一实例中，所述可融胶层的长度为10～20mm，所述可融胶层的厚度为5～20μm。
[0013]在一实例中，所述可融胶层的长度为10～15mm，所述可融胶层的厚度为5～10μm。
[0014]在一实例中，所述正极空箔区和所述负极空箔区在所述可融胶层上的投影的重叠区域的长度为3～10mm。
[0015]在一实例中，所述第一隔膜和所述第二隔膜的尾部超出所述负极空箔区尾部的长度为3～7mm。
[0016]在一实例中，所述卷芯中，所述负极片两侧均未涂覆负极活性物质层的段为非活性物质段，所述非活性物质段的长度与所述卷芯宽度之比为1：(1.5
‑
3)。
[0017]本技术第二方面提供了一种电池，该电池的卷芯为本技术第一方面所述的卷芯。
[0018]通过上述技术方案，本技术与现有技术相比至少具有以下优势：
[0019](1)本技术的卷芯能够预设热失控短路模式的优先级；
[0020](2)本技术的卷芯能够实现改善热滥用的效果；
[0021](3)本技术的电池能在110℃以上的温度下，自助引发短路；
[0022](4)本技术的电池的热滥用通过率高；
[0023](5)本技术的电池的安全性能高。
[0024]本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0025]图1所示为本申请一实施例提供的卷芯的一种结构示意图。
[0026]图2所示为本申请一实施例提供的一种卷芯结构卷绕之前的展开结构示意图。
[0027]图3所示为本申请一实施例提供的一种卷芯结构的示意图。
[0028]图4所示为本申请实施例1提供的一种卷芯收尾段的结构示意图。
[0029]图5所示为本申请实施例2提供的一种卷芯收尾段的结构示意图。
[0030]图6所示为本申请实施例3提供的一种卷芯收尾段的结构示意图。
[0031]图7所示为本申请实施例5提供的一种卷芯收尾段的结构示意图。
[0032]图8所示为本申请实施例7提供的一种卷芯收尾段的结构示意图。
[0033]附图标记说明
[0034]1、卷芯；11、负极片；12、正极片；21、第一隔膜；22、第二隔膜；23、可融胶层；101、收尾段；102、非收尾段；111、负极空箔区；112、负极集流体；113、负极活性物质层；121、正极空箔区；122、正极集流体；123、正极活性物质层；124、正极片另一侧与空箔区相对应不涂布活性物质层的区域；125、正极片另一侧与空箔区相对应涂布有活性物质层区域；a、卷芯的宽度；a、卷芯的宽度；b、可融胶层的长度；c、可融胶层的厚度；e、隔膜长度方向；f、正极空箔区和负极空箔区在可融胶层上投影的重叠区域的长度；g、第一隔膜和第二隔膜超出负极空箔区的长度；h、负极集流体超出正极集流体的长度；j、非活性物质段的长度。
具体实施方式
[0035]以下对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。
[0036]电池引发热失控有四种模式，分别为正极活性材料
‑
负极活性材料接触、正极活性材料
‑
负极集流体接触、负极活性材料
‑
正极集流体接触和正极集流体
‑
负极集流体接触。其中在高温高电压下，负极活性材料
‑
正极集流体接触是最危险的模式，两者一旦接触必然导致大量产热引发热失控，从而引发起火或爆炸。而正极集流体
‑
负极集流体接触是危险性最小的模式，两者接触电池自放电最快，电压下降最快，产热适中，散热最快。在现有技术中，电池因热失控会随机引发上述四种模式中的一种短路模式。因此，电池的安全性低。
[0037]针对上述问题，本技术的专利技术人发现，通过预设热失控短路模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷芯，其特征在于，所述卷芯由依次层叠的第一隔膜、负极片、第二隔膜和正极片卷绕而成，所述第一隔膜和所述第二隔膜中的至少一个的尾部涂布有绝缘的可融胶层，使得所述卷芯的尾部形成包括一层或多层可融胶层的收尾段，所述可融胶层的融点不大于电池初始热失控温度；所述收尾段中，与涂布有所述可融胶层的所述第一隔膜和/或所述第二隔膜的两侧相邻的所述正极片和所述负极片的相对表面分别设置为正极空箔区和负极空箔区。2.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述可融胶层涂布于所述第一隔膜和/或所述第二隔膜尾部的一侧或两侧。3.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述可融胶层的初始融化温度为110
‑
125℃，完全融化温度为130
‑
140℃；和/或，所述可融胶层选自苯乙烯系热塑性弹性体、热塑性聚氨酯、聚烯烃动态硫化弹性体、多层共挤聚烯烃热收缩膜、定向聚苯乙烯、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、聚烯烃合金热塑性弹性体或热塑性聚烯烃弹性体。4.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述可...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保海，彭冲，李俊义，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：新型
国别省市：