卷芯及包含其的电芯和电池的制作方法

本技术涉及电池，特别涉及一种卷芯及包含其的电芯和电池。

背景技术：

1、电池包括堆叠式电池和卷绕式电池，电池的电芯包括负极片、隔膜、正极片，负极片、隔膜、正极片复合形成极片组件，卷绕式电池采用卷针将极片组件卷绕成卷绕体。通常情况下，将隔膜空卷几圈后作为卷绕体的卷芯，卷绕体的最内层的极片在热压时容易出现压痕，且极片表面的活性材料脱落而裸露箔材，进而影响电池性能；同时热压后的空卷隔膜上的涂层可能会堵塞隔膜表面空隙，阻挡电解液在垂直隔膜方向的自由度，进而影响电芯倍率性能。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中采用空卷的隔膜作为卷绕体的卷芯，容易降低电池性能的缺陷，提供一种卷芯结构及包含其的电芯和电池。

2、本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、本实用新型提供一种卷芯，该卷芯包括筒体，所述筒体的外侧壁上设有相对设置的第一柔性体和第二柔性体，所述第一柔性体和所述第二柔性体沿所述筒体的轴线方向延伸；

4、所述筒体能够在受到外压力时沿受压方向贴合，所述第一柔性体和所述第二柔性体位于所述筒体受压后形成的两个折叠拐角区域。

5、在本方案中，筒体贴附在卷针上，筒体随卷针转动带动极片组件卷绕在筒体表面以形成卷绕体。将卷绕体压成特定形状以能够放入壳体中，从而能够组装形成电池。筒体在卷绕体受压后贴合，使卷绕体受压后的形状保持固定。卷绕体受压后，第一柔性体和第二柔性体能够对最内层极片进行支撑，防止最内层极片出现明显的压痕，导致最内层极片出现缺陷。

6、在抽离卷针时，仅需要将筒体从卷针上取下，不会使卷绕体出现抽芯的情况。本方案的卷芯结构能够替代空卷隔膜，不会出现隔膜上的涂层脱落会堵塞隔膜表面空隙的情况，能够避免降低游离电解液在垂直隔膜方向的自由度、影响倍率性能；也不会使拐角处的最内层极片表面的活性材料在电芯满充后脱落，导致箔材裸露影响电池性能。

7、优选地，所述第一柔性体和所述第二柔性体延伸至所述筒体的两端。

8、在本方案中，第一柔性体和第二柔性体能够在高度方向覆盖整个筒体，能够对极片组件提供充分支撑。

9、优选地，所述第一柔性体和所述第二柔性体采用发泡棉、定型棉、橡胶棉或记忆棉。

10、在本方案中，第一柔性体和第二柔性体比电芯的极片具有较好的变形能力，且能够早于极片变形以对极片进行保护，能够防止卷绕体在热压后在折叠拐角区过度折叠。

11、优选地，所述筒体在不受压的状态下呈椭圆形；

12、和/或，所述筒体的壁厚为1um～50um。

13、优选地，所述筒体包括第一结构件和第二结构件，所述第二结构件套装在所述第一结构件上，所述第一柔性体和所述第二柔性体设在所述第二结构件的外侧壁上。

14、在本方案中，通过将筒体设置为双层结构，既能够对卷绕体起到支撑的作用；还能够根据需要选择第一结构件和第二结构件的材质，能够为电芯补充反应所需的粒子或为电芯反应的粒子增加传输通道等，以提高电芯的工作性能。

15、优选地，所述筒体包括第一结构件和两个第二结构件，所述第一结构件呈筒状，所述第一柔性体和所述第二柔性体设在所述第一结构件上，所述第一结构件上位于所述第一柔性体和所述第二柔性体之间形成相对的第一区域和第二区域，两个所述第二结构件分别设在所述第一区域和所述第二区域。

16、在本方案中，通过将第一结构件套装在卷针上，能够为极片组件卷绕提供支撑，避免卷绕体成型后抽离卷针出现抽芯现象；两个第二结构件设在第一柔性体和第二柔性体之间，能够为电芯补充反应所需的粒子或为电芯反应的粒子增加传输通道等，以提高电芯的工作性能。

17、优选地，所述第二结构件呈多孔状。

18、在本方案中，多孔状的第二结构件能够吸收一部分电芯内填充的电解液，使电芯具有较好的保液性能，保证锂离子在卷芯内部不会出现贫液现象。

19、本实用新型还提供一种电芯，包括极片组件和如上所述的卷芯，所述极片组件卷绕在所述卷芯上。

20、优选地，所述极片组件包括正极极片、隔膜、负极极片，所述隔膜设在所述正极极片与所述负极极片之间；

21、沿所述电芯的高度方向，所述卷芯超出所述负极极片的高度的0％～7％；所述卷芯超出所述正极极片的高度的0～10％；所述隔膜超出所述卷芯的高度的0～9％。

22、本实用新型还提供一种电池，包括如上所述的电芯。

23、本实用新型的积极进步效果在于：筒体贴附在卷针上，筒体能够随卷针转动带动极片卷绕在筒体表面以形成卷绕体；在抽离卷针时，仅需要将筒体从卷针上取下，不会使卷绕体出现抽芯的情况。筒体在卷绕体受压后贴合，使卷绕体受压后的形状保持固定。卷绕体受压后，第一柔性体和第二柔性体能够对最内层极片进行支撑，防止最内层极片出现明显的压痕，导致最内层极片出现缺陷。

技术特征：

1.一种卷芯，其特征在于，包括筒体，所述筒体的外侧壁上设有相对设置的第一柔性体和第二柔性体，所述第一柔性体和所述第二柔性体沿所述筒体的轴线方向延伸；

2.如权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述第一柔性体和所述第二柔性体延伸至所述筒体的两端。

3.如权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述第一柔性体和所述第二柔性体采用发泡棉、定型棉、橡胶棉或记忆棉。

4.如权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述筒体在不受压的状态下呈椭圆形；和/或，所述筒体的壁厚为1um～50um。

5.如权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述筒体包括第一结构件和第二结构件，所述第二结构件套装在所述第一结构件上，所述第一柔性体和所述第二柔性体设在所述第二结构件的外侧壁上。

6.如权利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述筒体包括第一结构件和两个第二结构件，所述第一结构件呈筒状，所述第一柔性体和所述第二柔性体设在所述第一结构件上，所述第一结构件上位于所述第一柔性体和所述第二柔性体之间形成相对的第一区域和第二区域，两个所述第二结构件分别设在所述第一区域和所述第二区域。

7.如权利要求5或6所述的卷芯，其特征在于，所述第二结构件呈多孔状。

8.一种电芯，其特征在于，包括极片组件和如权利要求1-7中任一项所述的卷芯，所述极片组件卷绕在所述卷芯上。

9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述极片组件包括正极极片、隔膜、负极极片，所述隔膜设在所述正极极片与所述负极极片之间；

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的电芯。

技术总结
本技术提供一种卷芯及包含其的电芯和电池，该卷芯包括筒体，筒体的外侧壁上设有相对设置的第一柔性体和第二柔性体，第一柔性体和第二柔性体沿筒体的轴线方向延伸；筒体能够在受到外压力时沿受压方向贴合，第一柔性体和第二柔性体位于筒体受压后形成的两个折叠拐角区域。本技术的筒体贴附在卷针上，筒体能够随卷针转动带动极片组件卷绕在筒体表面以形成卷绕体；在抽离卷针时，仅需要将筒体从卷针上取下，不会使卷绕体出现抽芯的情况。筒体在卷绕体受压后贴合，使卷绕体受压后的形状保持固定。卷绕体受压后，第一柔性体和第二柔性体能够对最内层极片进行支撑，防止最内层极片出现明显的压痕，导致最内层极片出现缺陷。

技术研发人员：车佩佩,翟玮
受保护的技术使用者：远景动力技术（江苏）有限公司
技术研发日：20230526
技术公布日：2024/1/15