【技术实现步骤摘要】
本申请涉及卷绕式电池领域，尤其提供了一种用于卷绕式电池的中心针。
技术介绍
1、随着新能源汽车的快速发展，对电池续航里程以及安全性提出了更严格的要求。具有高能量密度的硅负极的卷绕式电池(又称为圆柱电池)被认为是有前景的技术方向。另外，在使用体验方面，快速充电是电动汽车必备的性能。卷绕式电池可以具有更高的能量密度，但是由于其体积较大、内部的极片过长，且卷芯的极片层数较多，电池内部的温度不均性较大。尤其是在快充过程中，由于电流倍率很大，导致更加显著的产热量。同时，由于电池的导热性能较差(径向方向的导热系数约1.5w/(m*k)，展向导热系数约为23w/(m*k))，导致卷芯内部的热量很难径向向外传导，使得卷芯的内部的温度比外部高得多(8℃以上)。这导致电池中心处的活性物质相对电池边缘处的活性物质老化更快，在多次循环后，由于老化不均匀性，可导致局部发生析锂。由此，si负极(si/sic/sio)的充放电循环膨胀性能变差，电池极片变形严重，进一步导致卷芯内部发生褶皱或者塌陷且极片界面严重变差。在某些情况下，析锂将导致容量衰减迅速，且循环寿命缩短，甚至可能因为短路引发热失控、爆炸等安全事故。
2、因此，本领域期望一种卷绕式电池，其可以有效抑制电池内部的温度不均匀性，并改善电池内部导热散热性能并维持卷芯正常结构，同时又不会大幅增加电池的制造成本。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种卷绕式电池，其中，该卷绕式电池具有中心针，其中该中心针包括基底和至少部分
2、根据本专利技术的一个实施方案，该中心针布置在电池卷芯的中心，其中，中心针的石墨烯涂层与卷芯内壁(或内侧)接触。
3、根据本专利技术的一个实施方案，卷芯在径向上的最内侧为负极，中心针的石墨烯涂层与负极接触，尤其与负极活性材料接触。
4、根据本专利技术的一个实施方案，卷芯在径向上的最内侧为正极，在这种情况下，中心针的石墨烯涂层与隔膜接触，且该隔膜的另一侧与正极活性材料接触。
5、根据本专利技术的另一实施方案，该基底为铜片。
6、鉴于铜片热导率高达401w/(m*k)，而石墨烯涂层热导率高达1200w/(m*k)，根据本专利技术的卷绕式电池的中心针能够有效地通过轴向方向的迅速导热改善电池径向方向的散热性能，其中卷芯中温度较高的部分将热量通过中心针快速传到至负极集流盘，然后快速传导至电池壳体，从而使得卷芯的温度更加均匀，这有助于改善电池的循环寿命。而且此中心针能够充分贴合卷芯，有助于改善极片间的界面并降低电池的极化，从而可以避免卷芯内部塌陷和褶皱。
7、根据本专利技术的一个实施方案，该基底的形状是圆柱形，该圆柱形基底在轴向方向上具有长度，并且在圆周方向上具有圆周外侧。
8、根据本专利技术的一个实施方案，该基底在圆周方向上不是封闭的，即圆柱形的基底在圆周方向上具有缺口。
9、根据本专利技术的一个实施方案，该基底在圆周方向上是封闭的。
10、根据本专利技术的一个实施方案，沿该基底的圆周方向，在基底的圆周外侧上间歇性地布置有石墨烯涂层。由此，在电池的径向方向上，石墨烯涂层位于所述基底的外侧，且卷芯位于石墨烯涂层的外侧，其中，石墨烯涂层以常规的涂覆方式直接布置在基底的表面上，且石墨烯涂层与卷芯的内壁直接接触。
11、根据本专利技术的一个实施方案，该石墨烯涂层的厚度在0.1mm至1.0mm的范围内，优选0.2mm至0.6mm的范围内。
12、根据本专利技术的一个实施方案，该石墨烯涂层中包含石墨烯颗粒，该石墨烯颗粒具有20μm至40μm的平均粒径。
13、根据本专利技术的一个实施方案，该基底的厚度在0.1mm至0.5mm的范围内，优选0.2mm至0.3mm，更优选0.2mm至0.25mm的范围内。
14、根据本专利技术的一个实施方案，该基底在轴向方向上的长度大于电池卷芯的轴向长度，优选该基底的轴向方向上的长度等于电池卷芯的轴向长度与电池卷芯与负极集流盘之间的距离的和。
15、根据本专利技术的一个实施方案，该基底在轴向方向上的长度大于电池卷芯的轴向长度，使得中心针的一端与卷芯的远离负极的一端对齐，且中心针的另一端与负极集流盘连接。
16、根据本专利技术的一个实施方案，该基底在轴向方向上的长度为电池卷芯长度的90％至95％。
17、根据本专利技术的一个实施方案，该基底在圆周方向上的周长比电池卷芯内壁的周长小0至8mm。由此，当该中心针布置在电池卷芯的中心时，卷芯的内壁不完全与中心针接触，在这种情况下，当中心针由于材料特性自然地发生不期望的变形时，该变形可以是可逆的。
18、根据本专利技术的一个优选实施方案，该基底在圆周方向上的周长在15.5至25.2的范围内。
19、根据本专利技术的一个实施方案，在基底的圆周外侧的区域中至少70％、尤其80％、尤其90％的面积上布置有石墨烯涂层。
20、根据本专利技术的一个实施方案，该石墨烯涂层由多个部分组成，优选2个至10个部分组成，更优选由4个至8个部分组成。
21、根据本专利技术的一个实施方案，这些石墨烯涂层的部分沿基底的圆周方向均匀地布置在基底的圆周外侧上。根据本专利技术的一个优选实施方案，石墨烯涂层的各个部分可以具有相同的尺寸。
22、根据本专利技术的一个实施方案，石墨烯涂层的多个部分以0.4mm至2mm的间隔布置，优选石墨烯涂层的多个部分以相同的间隔布置。由此，石墨烯涂层的间歇性间隙有助于在电池内部将产气汇集到防爆阀附近，从而在特殊情况下不会影响开阀行为。
23、根据本专利技术的一个实施方案，在基底在轴向方向上，每个石墨烯涂层的部分具有不超过基底的长度，尤其具有与基底相同的长度。
24、根据本专利技术的一个实施方案，中心针与负极集流盘连接，从而在电池径向方向上处于内部的活性物质的热量可以经由中心针传导到负极集流盘处，进而改善电池内部的导热性。
25、根据本专利技术的一个实施方案，中心针的一端与负极集流盘，且另一端与正极集流盘间隔开地布置，其中，正极集流盘通过正极极耳与卷芯连接。
26、根据本专利技术的一个实施方案，该负极集流盘由铜组成。
27、根据本专利技术的一个实施方案，该中心针与负极集流盘以粘结的形式彼此连接，尤其中心针与负极集流盘通过导热胶连接。由此，这种结构能够有效地改善卷绕式电池内部的导热散热性能，抑制电池循环膨胀变形及卷芯内部塌陷，延缓电池性能衰减速度，同时又不会大幅增加电池的制造成本。
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1.一种卷绕式电池，其特征在于，该卷绕式电池具有中心针，其中该中心针包括基底和至少部分地布置在所述基底上的石墨烯涂层。
2.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述中心针布置在电池卷芯的中心，其中，所述中心针的石墨烯涂层与卷芯内壁接触。
3.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述基底为铜片且所述基底的形状是圆柱形，其中，沿该基底的圆周方向在基底的圆周外侧上间歇性地布置有石墨烯涂层。
4.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度在0.1mm至1.0mm的范围内，优选0.2mm至0.6mm的范围内。
5.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述基底的厚度在0.1mm至0.5mm的范围内，优选0.2mm至0.3mm的范围内。
6.根据权利要求3所述的卷绕式电池，其特征在于，在所述基底的圆周外侧的区域中至少70％、尤其80％、尤其90％的面积上布置有所述石墨烯涂层。
7.根据权利要求3所述的卷绕式电池，其特征在于，所述石墨烯涂层由多个部分组成，其中，这些石墨烯涂层的部
8.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述中心针与负极集流盘连接。
9.根据权利要求8所述的卷绕式电池，其特征在于，所述负极集流盘由铜组成。
10.根据权利要求8或9所述的卷绕式电池，其特征在于，所述中心针与所述负极集流盘以粘结的形式彼此连接。
...【技术特征摘要】
1.一种卷绕式电池，其特征在于，该卷绕式电池具有中心针，其中该中心针包括基底和至少部分地布置在所述基底上的石墨烯涂层。
2.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述中心针布置在电池卷芯的中心，其中，所述中心针的石墨烯涂层与卷芯内壁接触。
3.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述基底为铜片且所述基底的形状是圆柱形，其中，沿该基底的圆周方向在基底的圆周外侧上间歇性地布置有石墨烯涂层。
4.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度在0.1mm至1.0mm的范围内，优选0.2mm至0.6mm的范围内。
5.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述基底的厚度在0.1mm至...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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