一种卷绕电芯和二次电池的制作方法

本技术属于二次电池，尤其涉及一种卷绕电芯和二次电池。

背景技术：

1、锂离子电池具有无污染、循环寿命长、无记忆效率等优点，已被广泛用于笔记本、智能手机、电动工具等便携式电子产品。随着电动汽车的发展，锂离子电池在车用动力电池领域广泛使用。

2、锂离子电池循环使用过程中，正负极材料会发生厚度膨胀/收缩，尤其负极石墨材料在充放电嵌锂和脱锂过程中晶格产生显著增大和减少，导致负极极片厚度发生明显膨胀和收缩，极片膨胀产生的束缚力会导致锂离子电池的卷绕结构极组中极片相互挤压变形，负极片打皱、黑斑、析锂，极端严重时膨胀力过大会导致极片在拐角附近断片，进一步导致电池厚度增加和循环性能恶化。

3、现有的技术方案一般会采用涂有涂层的隔膜，所述隔膜涂层在卷绕电极极组热压时能增加两边拐角位置极片间间隙，为锂电池极片膨胀预留空间。但是上述方案，首先，隔膜需特殊涂层处理，工艺复杂；其次，隔膜涂层会增加电解液中锂离子迁移路径，电池内阻增加；再者，通过隔膜涂层制造间隙，由于隔膜涂层厚度受限，导致造间隙能力上限低，无法满足卷绕圈数多且大的大容量电池和膨胀大的新型硅基负极电池要求。

4、因此，亟需一种解决上述问题的技术方案。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种卷绕电芯，正极片和负极片均设置有缓冲涂层，能够为拐角部提供适当的空间，从而使电芯在充放电循环过程中膨胀提供足够的缓冲空间，从而避免极片膨胀导致挤压变形、打皱、黑斑、析锂等不良情况，进而提升电芯的整体平整性，提高电池的循环寿命。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种卷绕电芯，包括第一隔离膜、正极片、第二隔离膜、负极片，所述第一隔离膜、所述正极片、所述第二隔离膜和所述负极片依次层叠放置形成复合极片，所述复合极片卷绕得到卷绕电芯，所述卷绕电芯包括平整部以及设置于平整部的两端的拐角部，所述正极片位于拐角部的至少一表面设置有正极缓冲涂层和/或所述负极片位于拐角部的至少一表面设置有负极缓冲涂层。

4、优选地，所述正极缓冲涂层的厚度为5～40μm，所述负极缓冲涂层的厚度为5～40μm。

5、优选地，所述正极缓冲涂层的材质为碳酸乙烯酯，所述负极缓冲涂层的材质为碳酸乙烯酯。

6、优选地，所述正极缓冲涂层为点状散开分布设置，点状面密度为0.1～20mg/cm2，所述负极缓冲涂层为点状散开分布设置，点状面密度为0.1～20mg/cm2。

7、优选地，所述正极片还包括正极集流体和设置于正极集流体至少一表面的正极活性涂层，所述正极缓冲涂层设置于正极活性涂层的至少一表面，所述正极活性涂层的辊压密度为3.0g/cm3～4.0g/cm3。

8、优选地，所述正极集流体包括正极空箔区和正极涂层区，所述正极活性涂层设置于正极涂层区，所述正极空箔区的宽度为8～15mm，所述正极集流体的厚度为10～30μm。

9、优选地，所述负极片还包括负极集流体和设置于负极集流体至少一表面的负极活性涂层，所述负极缓冲涂层设置于负极活性涂层的至少一表面，所述负极活性涂层的辊压密度为1.0g/cm3～1.8g/cm3。

10、优选地，所述负极集流体包括负极空箔区和负极涂层区，所述负极活性涂层设置于负极涂层区，所述负极空箔区的宽度为8～15mm，所述负极集流体的厚度为2～15μm。

11、优选地，所述第一隔离膜的厚度为10～25μm，所述第二隔离膜的厚度为10～25μm。

12、优选地，所述卷绕电芯第一层的拐角半径为r，第n+1层拐半径为kn+r，第n+1层的正极缓冲涂层/负极缓冲涂层的长度l为π(kn+r)，k为长度系数，长度系数的取值范围为0.31～0.36。

13、本实用新型的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种二次电池，具有良好循环寿命。

14、一种二次电池，包括上述的卷绕电芯。

15、相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的一种卷绕电芯，正极片和负极片均设置有缓冲涂层，能够为拐角部提供适当的空间，从而使电芯在充放电循环过程中膨胀提供足够的缓冲空间，从而避免极片膨胀导致挤压变形、打皱、黑斑、析锂等不良情况，进而提升电芯的整体平整性，提高电池的循环寿命。

技术特征：

1.一种卷绕电芯，其特征在于，包括第一隔离膜、正极片、第二隔离膜、负极片，所述第一隔离膜、所述正极片、所述第二隔离膜和所述负极片依次层叠放置形成复合极片，所述复合极片卷绕得到卷绕电芯，所述卷绕电芯包括平整部以及设置于平整部的两端的拐角部，所述正极片位于拐角部的至少一表面设置有正极缓冲涂层和/或所述负极片位于拐角部的至少一表面设置有负极缓冲涂层。

2.根据权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述正极缓冲涂层的厚度为5～40μm，所述负极缓冲涂层的厚度为5～40μm。

3.根据权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述正极缓冲涂层的材质为碳酸乙烯酯，所述负极缓冲涂层的材质为碳酸乙烯酯。

4.根据权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述正极缓冲涂层为点状散开分布设置，点状面密度为0.1～20mg/cm2，所述负极缓冲涂层为点状散开分布设置，点状面密度为0.1～20mg/cm2。

5.根据权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述正极片还包括正极集流体和设置于正极集流体至少一表面的正极活性涂层，所述正极缓冲涂层设置于正极活性涂层的至少一表面，所述正极活性涂层的辊压密度为3.0g/cm3～4.0g/cm3。

6.根据权利要求5所述的卷绕电芯，其特征在于，所述正极集流体包括正极空箔区和正极涂层区，所述正极活性涂层设置于正极涂层区，所述正极空箔区的宽度为8～15mm，所述正极集流体的厚度为10～30μm。

7.根据权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述负极片还包括负极集流体和设置于负极集流体至少一表面的负极活性涂层，所述负极缓冲涂层设置于负极活性涂层的至少一表面，所述负极活性涂层的辊压密度为1.0g/cm3～1.8g/cm3。

8.根据权利要求7所述的卷绕电芯，其特征在于，所述负极集流体包括负极空箔区和负极涂层区，所述负极活性涂层设置于负极涂层区，所述负极空箔区的宽度为8～15mm，所述负极集流体的厚度为2～15μm。

9.根据权利要求1所述的卷绕电芯，其特征在于，所述卷绕电芯第一层的拐角半径为r，第n+1层拐半径为kn+r，第n+1层的正极缓冲涂层/负极缓冲涂层的长度l为π(kn+r)，k为长度系数，长度系数的取值范围为0.31～0.36。

10.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的卷绕电芯。

技术总结
本技术属于二次电池技术领域，尤其涉及一种卷绕电芯，包括第一隔离膜、正极片、第二隔离膜、负极片，所述第一隔离膜、所述正极片、所述第二隔离膜和所述负极片依次层叠放置形成复合极片，所述复合极片卷绕得到卷绕电芯，所述卷绕电芯包括平整部以及设置于平整部的两端的拐角部，所述正极片位于拐角部的至少一表面设置有正极缓冲涂层和/或所述负极片位于拐角部的至少一表面设置有负极缓冲涂层。本技术的一种卷绕电芯，正极片和负极片均设置有缓冲涂层，使电芯在充放电循环过程中膨胀提供足够的缓冲空间，从而避免极片膨胀导致挤压变形、打皱、黑斑、析锂等不良情况，进而提升电芯的整体平整性，提高电池的循环寿命。

技术研发人员：邓云华,刘娇,朱金保,于哲勋
受保护的技术使用者：江苏正力新能电池技术有限公司
技术研发日：20230110
技术公布日：2024/1/13