【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电池，尤其涉及一种卷芯、电池单体、电池及用电装置。
技术介绍
1、现有的锂离子电池的卷芯通常由正极片、负极片以及叠置于正极片和负极片之间的隔膜一起绕卷芯轴卷绕而成，由于正极片和负极片的长度不同，在卷芯卷绕的过程中，正极片卷绕时的头部和负极片卷绕时的头部不会重叠，使得正极片卷绕时的头部和负极片卷绕时头部在卷芯的周向方向上存在一定的间隔，此外，在卷芯卷绕的过程中，正极片卷绕后的尾部和负极片卷绕后的尾部也不会重叠，使得正极片卷绕后的尾部和负极片卷绕后尾部在卷芯的周向方向上也存在一定的间隔，而上述间隔区域由于缺少对应正极片或负极片的支撑，导致该间隔区域容易向内凹陷，大大增加了卷芯的圆度偏差以及直径公差。将卷芯放入壳体后，容易导致卷芯外周侧的各个位置受力不均衡，从而引起析锂现象，降低了电池的容量甚至引起严重的安全事故。
2、因此，亟需一种卷芯、电池单体、电池、及用电装置，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本技术的第一个目的在于提供一种卷芯，以减少卷芯的圆度偏差以及直径公差，减少析锂，提升电池的容量和安全性能。
2、为达此目的，本技术采用以下技术方案：
3、一种卷芯，包括卷芯主体，所述卷芯主体由层叠设置的正极片、隔膜以及负极片绕卷芯轴lc卷绕形成，所述正极片的头部与所述卷芯轴lc的连线为第一基准线a，所述负极片的头部与所述卷芯轴lc的连线为第二基准线b，所述第一基准线a与所述第二基准线b之间的夹角α大于或等于80°且小于或等于135°，并且所述正
4、作为优选方案，所述卷芯主体具有卷芯中线孔，在所述卷芯主体的横截面中，所述卷芯中线孔的外轮廓与所述卷芯轴lc的连线的尺寸l1大于或等于1.5mm且小于或等于3mm；和/或
5、所述正极片的长度和所述负极片的长度之间的差值为100mm。
6、作为优选方案，在所述正极片中，最靠近所述卷芯中线孔的所述正极片为第一正极片；
7、在所述负极片中，最靠近所述卷芯中线孔的所述负极片为第一负极片，其次靠近所述卷芯中线孔的所述负极片为第二负极片，至少存在部分所述第一负极片和所述第二负极片之间不存在所述第一正极片。
8、作为优选方案，所述卷芯还包括：
9、膨胀胶带，沿所述卷芯主体的周向缠绕在所述卷芯主体的外周面。
10、作为优选方案，所述卷芯主体包括沿所述卷芯轴lc的延伸方向依次排布的卷芯正极端、主体部和卷芯负极端，所述膨胀胶带包括依次连接的第一缠绕区域、第二缠绕区域以及第三缠绕区域，所述第一缠绕区域缠绕在所述卷芯正极端外周面，所述第三缠绕区域缠绕在所述卷芯负极端外周面，所述第二缠绕区域缠绕在所述主体部的外周面，并且所述第一缠绕区域的厚度以及所述第三缠绕区域的厚度均大于所述第二缠绕区域的厚度。
11、作为优选方案，所述卷芯包括两个膨胀胶带，两个所述膨胀胶带沿所述卷芯轴lc的延伸方向间隔排布。
12、作为优选方案，所述卷芯主体包括沿所述卷芯轴lc的延伸方向排布的卷芯正极端和卷芯负极端，其中一个所述膨胀胶带缠绕在所述卷芯正极端外周面，另一个所述膨胀胶带缠绕在所述卷芯负极端外周面。
13、作为优选方案，所述膨胀胶带沿所述卷芯轴lc的延伸方向的尺寸为w，所述卷芯主体沿所述卷芯轴lc的延伸方向的尺寸为l4，w/l4大于或等于0.1且小于或等于0.29。
14、作为优选方案，w/l4大于或等于0.15且小于或等于0.25。
15、作为优选方案，缠绕在所述卷芯正极端外周面的所述膨胀胶带为正极侧膨胀胶带，缠绕在所述卷芯负极端外周面的所述膨胀胶带为负极侧膨胀胶带，所述卷芯还包括第一绝缘胶和第二绝缘胶；
16、其中，所述第一绝缘胶的至少部分缠绕在所述卷芯正极端外周面，所述第一绝缘胶与所述正极侧膨胀胶带沿所述卷芯轴lc的延伸方向搭接，并且所述第一绝缘胶与所述正极侧膨胀胶带的搭接尺寸c1大于或等于2mm且小于或等于3mm；和/或
17、所述第二绝缘胶的至少部分缠绕在所述卷芯负极端外周面，所述第二绝缘胶与所述负极侧膨胀胶带沿所述卷芯轴lc的延伸方向搭接，并且所述第二绝缘胶与所述负极侧膨胀胶带的搭接尺寸c2大于或等于2mm且小于或等于3mm。
18、作为优选方案，沿所述卷芯轴lc的延伸方向，所述隔膜伸出所述正极侧膨胀胶带的尺寸c3大于或等于0.5mm且小于或等于1.5mm。
19、作为优选方案，沿所述卷芯轴lc的延伸方向，所述隔膜伸出所述负极侧膨胀胶带的尺寸c4大于或等于0.5mm且小于或等于1.5mm。
20、作为优选方案，所述膨胀胶带沿所述卷芯轴lc的延伸方向的尺寸为w，w大于或等于10mm且小于或等于20mm。
21、作为优选方案，所述第一绝缘胶包括相连接的第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部包裹在所述卷芯正极端的端面，所述第二连接部缠绕在所述卷芯正极端的外周面，并且所述第二连接部的厚度与所述第一连接部的厚度不同；和/或
22、所述第二绝缘胶包括相连接的第三连接部以及第四连接部，所述第三连接部包裹在所述卷芯负极端的端面，所述第四连接部缠绕在所述卷芯负极端的外周面，并且所述第三连接部的厚度与所述第四连接部的厚度不同。
23、作为优选方案，所述膨胀胶带沿所述卷芯主体的周向包括第一端和第二端，所述第一端和所述第二端间隔设置形成间隙。
24、作为优选方案，缠绕后的所述膨胀胶带的弧长为l5，所述间隙的弧长为l6，则l6/l5大于或等于0.01且小于或等于0.03。
25、作为优选方案，所述间隙的弧长l6大于或等于1mm且小于或等于7mm。
26、作为优选方案，在所述膨胀胶带的横截面上，所述第一端与所述卷芯轴lc的连线为第三基准线f，所述第二端与所述卷芯轴lc的连线为第四基准线g，所述第三基准线f与所述第四基准线g之间的第二夹角β大于或等于8°且小于或等于12°。
27、作为优选方案，沿所述卷芯主体的周向方向，所述负极片的尾部伸出所述正极片的尾部；并且所述正极片的尾部沿所述卷芯主体的径向方向正对所述间隙。
28、作为优选方案，所述膨胀胶带包括叠置的膨胀层以及粘贴层，所述粘贴层贴附在所述卷芯主体的外周面。
29、作为优选方案，所述膨胀层由改性树脂材料制成；和/或
30、所述粘贴层由改性亚克力胶水制成。
31、作为优选方案，所述膨胀层的初始厚度为d1，在自然状态下，所述膨胀层膨胀后的厚度为d3，则d3/d1大于2。
32、作为优选方案，在所述卷芯主体入壳的状态下，所述膨胀层膨胀后的厚度为d2，则d2/d1大于或等于1.3且小于或等于3.5。
33、作为优选方案，所述膨胀层的初始厚度d1大于或等于110μm且小于或等于140μm。
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【技术保护点】
1.一种卷芯，其特征在于，包括卷芯主体(10)，所述卷芯主体(10)由层叠设置的正极片(1)、隔膜(6)以及负极片(2)绕卷芯轴LC卷绕形成，所述正极片(1)的头部与所述卷芯轴LC的连线为第一基准线a，所述负极片(2)的头部与所述卷芯轴LC的连线为第二基准线b，所述第一基准线a与所述第二基准线b之间的夹角α大于或等于80°且小于或等于135°，并且所述正极片(1)的长度和所述负极片(2)的长度之间的差值大于或等于10mm且小于或等于250mm。
2.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯主体(10)具有卷芯中线孔(101)，在所述卷芯主体(10)的横截面中，所述卷芯中线孔(101)的外轮廓与所述卷芯轴LC的连线的尺寸L1大于或等于1.5mm且小于或等于3mm；和/或
3.根据权利要求2所述的卷芯，其特征在于，在所述正极片(1)中，最靠近所述卷芯中线孔(101)的所述正极片(1)为第一正极片；
4.根据权利要求1～3任一项所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯还包括：
5.根据权利要求4所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯主体(10)包
6.根据权利要求4所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯包括两个膨胀胶带(30)，两个所述膨胀胶带(30)沿所述卷芯轴LC的延伸方向间隔排布。
7.根据权利要求6所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯主体(10)包括沿所述卷芯轴LC的延伸方向排布的卷芯正极端(102)和卷芯负极端(103)，其中一个所述膨胀胶带(30)缠绕在所述卷芯正极端(102)外周面，另一个所述膨胀胶带(30)缠绕在所述卷芯负极端(103)外周面。
8.根据权利要求7所述的卷芯，其特征在于，所述膨胀胶带(30)沿所述卷芯轴LC的延伸方向的尺寸为W，所述卷芯主体(10)沿所述卷芯轴LC的延伸方向的尺寸为L4，W/L4大于或等于0.1且小于或等于0.29。
9.根据权利要求8所述的卷芯，其特征在于，W/L4大于或等于0.15且小于或等于0.25。
10.根据权利要求7所述的卷芯，其特征在于，缠绕在所述卷芯正极端(102)外周面的所述膨胀胶带(30)为正极侧膨胀胶带，缠绕在所述卷芯负极端(103)外周面的所述膨胀胶带(30)为负极侧膨胀胶带，所述卷芯还包括第一绝缘胶(40)和第二绝缘胶(50)；
11.根据权利要求10所述的卷芯，其特征在于，沿所述卷芯轴LC的延伸方向，所述隔膜(6)伸出所述正极侧膨胀胶带的尺寸C3大于或等于0.5mm且小于或等于1.5mm。
12.根据权利要求10所述的卷芯，其特征在于，沿所述卷芯轴LC的延伸方向，所述隔膜(6)伸出所述负极侧膨胀胶带的尺寸C4大于或等于0.5mm且小于或等于1.5mm。
13.根据权利要求10所述的卷芯，其特征在于，所述膨胀胶带(30)沿所述卷芯轴LC的延伸方向的尺寸为W，W大于或等于10mm且小于或等于20mm。
14.根据权利要求10所述的卷芯，其特征在于，所述第一绝缘胶(40)包括相连接的第一连接部(41)以及第二连接部(42)，所述第一连接部(41)包裹在所述卷芯正极端(102)的端面，所述第二连接部(42)缠绕在所述卷芯正极端(102)的外周面，并且所述第二连接部(42)的厚度与所述第一连接部(41)的厚度不同；和/或
15.根据权利要求4所述的卷芯，其特征在于，所述膨胀胶带(30)沿所述卷芯主体(10)的周向包括第一端(33)和第二端(34)，所述第一端(33)和所述第二端(34)间隔设置形成间隙(35)。
16.根据权利要求15所述的卷芯，其特征在于，缠绕后的所述膨胀胶带(30)的弧长为L5，所述间隙(35)的弧长为L6，则L6/L5大于或等于0.01且小于或等于0.03。
17.根据权利要求16所述的卷芯，其特征在于，所述间隙(35)的弧长L6大于或等于1mm且小于或等于7mm。
18.根据权利要求15所述的卷芯，其特征在于，在所述膨胀胶带(30)的横截面上，所述第一端(33)与所述卷芯轴LC的连线为第三基准线f，所述第二端(34)与所述卷芯轴LC的连线为第四基准线g，所述第三基...
【技术特征摘要】
1.一种卷芯，其特征在于，包括卷芯主体(10)，所述卷芯主体(10)由层叠设置的正极片(1)、隔膜(6)以及负极片(2)绕卷芯轴lc卷绕形成，所述正极片(1)的头部与所述卷芯轴lc的连线为第一基准线a，所述负极片(2)的头部与所述卷芯轴lc的连线为第二基准线b，所述第一基准线a与所述第二基准线b之间的夹角α大于或等于80°且小于或等于135°，并且所述正极片(1)的长度和所述负极片(2)的长度之间的差值大于或等于10mm且小于或等于250mm。
2.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯主体(10)具有卷芯中线孔(101)，在所述卷芯主体(10)的横截面中，所述卷芯中线孔(101)的外轮廓与所述卷芯轴lc的连线的尺寸l1大于或等于1.5mm且小于或等于3mm；和/或
3.根据权利要求2所述的卷芯，其特征在于，在所述正极片(1)中，最靠近所述卷芯中线孔(101)的所述正极片(1)为第一正极片；
4.根据权利要求1～3任一项所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯还包括：
5.根据权利要求4所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯主体(10)包括沿所述卷芯轴lc的延伸方向依次排布的卷芯正极端(102)、主体部和卷芯负极端(103)，所述膨胀胶带(30)包括依次连接的第一缠绕区域、第二缠绕区域以及第三缠绕区域，所述第一缠绕区域缠绕在所述卷芯正极端(102)外周面，所述第三缠绕区域缠绕在所述卷芯负极端(103)外周面，所述第二缠绕区域缠绕在所述主体部的外周面，并且所述第一缠绕区域的厚度以及所述第三缠绕区域的厚度均大于所述第二缠绕区域的厚度。
6.根据权利要求4所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯包括两个膨胀胶带(30)，两个所述膨胀胶带(30)沿所述卷芯轴lc的延伸方向间隔排布。
7.根据权利要求6所述的卷芯，其特征在于，所述卷芯主体(10)包括沿所述卷芯轴lc的延伸方向排布的卷芯正极端(102)和卷芯负极端(103)，其中一个所述膨胀胶带(30)缠绕在所述卷芯正极端(102)外周面，另一个所述膨胀胶带(30)缠绕在所述卷芯负极端(103)外周面。
8.根据权利要求7所述的卷芯，其特征在于，所述膨胀胶带(30)沿所述卷芯轴lc的延伸方向的尺寸为w，所述卷芯主体(10)沿所述卷芯轴lc的延伸方向的尺寸为l4，w/l4大于或等于0.1且小于或等于0.29。
9.根据权利要求8所述的卷芯，其特征在于，w/l4大于或等于0.15且小于或等于0.25。
10.根据权利要求7所述的卷芯，其特征在于，缠绕在所述卷芯正极端(102)外周面的所述膨胀胶带(30)为正极侧膨胀胶带，缠绕在所述卷芯负极端(103)外周面的所述膨胀胶带(30)为负极侧膨胀胶带，所述卷芯还包括第一绝缘胶(40)和第二绝缘胶(50)；
11.根据权利要求10所述的卷芯，其特征在于，沿所述卷芯轴lc的延伸方向，所述隔膜(6)伸出所述正极侧膨胀胶带的尺寸c3大于或等于0.5mm且小于或等于1.5mm。
12.根据权利要求10所述的卷芯，其特征在于，沿所述卷芯轴lc的延伸方向，所述隔膜(6)伸出所述负极侧膨胀胶带的尺寸c4大于或等于0.5mm且小于或等于1.5mm。
13.根据权利要求10所述的卷芯，其特征在于，所述膨胀胶带(30)沿所述卷芯轴lc的延伸方向的尺寸为w，w大于或等于10mm且小于或等于20mm。
14.根据权利要求10所述的卷芯，其特征在于，所述第一绝缘胶(40)包括相连接的第一连接部(41)以及第二连接部(42)，所述第一连接部(41)包裹在所述卷芯正极端(102)的端面，所述第二连接部(42)缠绕在所述卷芯正极端(102)的外周面，并且所述第二连接部(42)的厚度与所述第一连接部(41)的厚度不同；和/或
15.根据权利要求4所述的卷芯，其特征在于，所述膨胀胶带(30)沿所述卷芯主体(10)的周向包括第一端(33)和第二端(34)，所述第一端(33)和所述第二端(34)间隔设置形成间隙(35)。
16.根据权利要求15所述的卷芯，其特征在于，缠绕后的所述膨胀胶带(30)的弧长为l5，所述间隙(35)的弧长为l6，则l6/l5大于或等于0.01且小于或等于0.03。
17.根据权利要求16所述的卷芯，其特征在于，所述间隙(35)的弧长l6大于或等于1mm且小于或等于7mm。
18.根据权利要求15所述的卷芯，其特征在于，在所述膨胀胶带(30)的横截面上，所述第一端(33)与所述卷芯轴lc的连线为第三基准线f，所述第二端(34)与所述卷芯轴lc的连线...
【专利技术属性】
技术研发人员：李尚益，闵昌飞，王志明，黄利明，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：新型
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