一种卷芯和电池的制作方法

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。

背景技术：

1、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。

2、为了满足人们的办公和设备作业的需求，电子设备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。

3、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。

4、因此，发明一种能够改善热滥用，安全性能更高的电池非常重要。

技术实现思路

1、本实用新型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。本实用新型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；本实用新型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。

2、为了实现上述目的，本实用新型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长度短于所述负极片和所述正极片，使得所述卷芯的尾部形成一层或两层隔膜缺失的收尾段；所述收尾段包括至少一组所述正极片与所述负极片直接相对的表面接触区，所述正极片上的所述表面接触区设置为空箔区，所述负极片上的所述表面接触区设置为涂胶区，所述涂胶区涂布有绝缘的可融胶层，所述可融胶层的融点不大于电池初始热失控温度。

3、在一实例中，在所述收尾段，所述可融胶层直接涂布于所述负极片的负极集流体一侧或两侧表面。

4、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℃。

5、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(tpe-u)、聚烯烃动态硫化弹性体(tpe-v)、多层共挤聚烯烃热收缩膜(pof)、定向聚苯乙烯收缩膜(ops)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(tpu)、聚烯烃合金热塑性弹性体(tpv)或热塑性聚烯烃弹性体(tpo)。

6、在一实例中，所述可融胶层的涂布区域延长至所述第一隔膜和/或所述第二隔膜与所述负极片之间。

7、在一实例中，所述可融胶层和所述第一隔膜或所述第二隔膜的重叠区域的长度为5～10mm。

8、在一实例中，所述可融胶层的厚度为5～20μm。

9、在一实例中，所述正极片的空箔区的尾部超过所述负极片的涂胶区的尾部。

10、在一实例中，所述正极片的空箔区的尾部超出所述负极片的涂胶区尾部的长度为5～15mm。

11、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：(1.5-4)。

12、在一实例中，在与所述负极片的涂胶区的尾端相对应的正极空箔区上贴附有绝缘胶纸

13、本实用新型第二方面提供了一种电池，该电池的卷芯为本实用新型第一方面所述的卷芯。

14、通过上述技术方案，本实用新型与现有技术相比至少具有以下优势：

15、(1)本实用新型的卷芯能够预设热失控短路模式的优先级；

16、(2)本实用新型的卷芯能够实现改善热滥用的效果；

17、(3)本实用新型的电池能在110℃以上的温度下，自助引发短路；

18、(4)本实用新型的电池的热滥用通过率高；

19、(5)本实用新型的电池的安全性能高。

20、本实用新型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。

技术特征：

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长度短于所述负极片和所述正极片，使得所述卷芯的尾部形成一层或两层隔膜缺失的收尾段；所述收尾段包括至少一组所述正极片与所述负极片直接相对的表面接触区，所述正极片上的所述表面接触区设置为空箔区，所述负极片上的所述表面接触区设置为涂胶区，所述涂胶区涂布有绝缘的可融胶层，所述可融胶层的融点不大于电池初始热失控温度。

2.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，在所述收尾段，所述可融胶层直接涂布于所述负极片的负极集流体一侧或两侧表面。

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，

4.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述可融胶层的涂布区域延长至所述第一隔膜和/或所述第二隔膜与所述负极片之间。

5.根据权利要求4所述的卷芯，其特征在于，所述可融胶层和所述第一隔膜或所述第二隔膜的重叠区域的长度为5～10mm。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的卷芯，其特征在于，所述可融胶层的厚度为5～20μm。

7.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述正极片的空箔区的尾部超过所述负极片的涂胶区的尾部；和/或，

8.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，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：(1.5-4)。

9.根据权利要求1所述的卷芯，其特征在于，在与所述负极片的涂胶区的尾端相对应的正极片的空箔区上贴附有绝缘胶纸。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-9中任意一项所述的卷芯。

技术总结
本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长度短于负极片和正极片，使得卷芯的尾部形成一层或两层隔膜缺失的收尾段；收尾段包括至少一组正极片与负极片直接相对的表面接触区，正极片上的表面接触区设置为空箔区，负极片上的表面接触区设置为涂胶区，涂胶区涂布有绝缘的可融胶层，可融胶层的融点不大于电池初始热失控温度。本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。

技术研发人员：张保海,彭冲,李俊义
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日：20221017
技术公布日：2024/1/12