【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种卷绕电池用卷芯、防膨胀卷绕电池及制备方法。
技术介绍
1、这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
2、卷绕电池是将正极、隔膜和负极叠加后卷绕形成卷芯，向卷芯中注入电解液，然后将其封装在壳体中，制备而成。卷绕电池用于电动汽车、移动设备、无人机、工业、新能源等。体积膨胀是卷绕电池充放电过程中的一个重要现象，它不仅会影响电池的性能和寿命，还可能引发安全问题。首先，当电池膨胀时，正负极材料之间的正对面积减小，导致电流传输受阻，从而降低电池的储能能力。同时，膨胀也会导致电解液的分解和重组，改变电解液的浓度和粘度，进一步影响电池的容量和性能。
3、此外，膨胀还会影响卷绕电池的循环寿命。随着电池充放电次数的增加，正负极材料之间的化学反应会导致材料的结构和形态发生变化，从而改变电池的容量和体积。这些变化会导致电池内部压力的增加，从而引起电池的膨胀和收缩。当电池膨胀到一定程度时，会破坏电池的结构和性能，导致电池失效。
4、当电池内部发生短路或其他故障时，电池内部的化学反应会加速进行，产生大量的热量和气体，导致电池的膨胀和变形。这种膨胀可能会破坏电池的外包装和结构，引发漏液、燃烧甚至爆炸等安全问题。
5、此外，膨胀还会影响电池的密封性能。当电池内部压力增加时，可能会破坏电池的密封结构，导致电解液泄漏和其他有害物质的释放。这些物质不仅会污染环境，还可能对人类健康造成危害。
6、目前，为了解决卷绕电池的膨胀问题，会在卷绕电池的
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种卷绕电池用卷芯、防膨胀卷绕电池及制备方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种卷绕电池用卷芯，包括卷芯本体和捆绑胶带，捆绑胶带粘贴于卷芯本体的表面，对卷芯本体封口，捆绑胶带与卷芯本体满足以下要求：
4、d1/2/s2*π*100％＝k；其中，d为卷芯本体厚度，mm；s为捆绑胶带的粘贴面积，cm2；π为圆周率；5％＜k＜10.5％。
5、卷芯本体厚度d是指正负极片卷绕成的卷芯卡紧后的厚度(不包括包装膜的厚度)，一般是根据实际电池的厚度确定，有以下关系：d＝t-φ，其中，t为电池的厚度；φ为系数，一般取0.7-0.9mm。
6、捆绑胶带包括本体薄膜和涂覆于本体薄膜一侧的胶结层，将捆绑胶带粘贴于卷芯表面的操作一般如下：
7、将正极片、隔膜和负极片等元件叠放好之后形成叠层结构，进行卷绕，形成卷芯，本专利技术中，叠层结构的首端位于卷芯的内部，叠层结构的末端位于卷芯的外部，形成开口处。
8、将捆绑胶带通过胶结层粘贴于卷芯的开口处，用于将卷芯进行封口，对卷芯的整体结构进行固定。
9、捆绑胶带的作用主要有以下几点：
10、捆绑胶带能够将电池中的正负极、隔膜等组件固定在一起，防止它们移位或错位，以保持电池的稳定性和安全性。
11、电池在使用过程中会受到各种应力的作用，如振动、冲击等，捆绑胶带能够增强电池的结构稳定性，减少应力对电池内部组件的影响，延长电池的使用寿命。
12、电池外壳通常由金属或其他硬质材料制成，容易受到损伤。捆绑胶带能够增强电池的结构稳定性，防止外壳变形或破裂。
13、在卷芯本体表面粘贴捆绑胶带，可以抑制卷绕电池的膨胀，进而可以有效改善卷绕电池膨胀带来的电池内部结构破坏、电池发生短路、气胀等问题，还可以改善卷绕电池的电学性能，提高电池的储能能力和输出电压的稳定性。
14、专利技术人经过实验发现，当捆绑胶带的粘贴面积和卷芯厚度满足以上要求时，组装得到的卷绕电池的循环寿命大于1500圈，具有较长的使用寿命。
15、当k值过大时，捆绑胶带粘贴面积过小，无法起到束缚作用。卷绕电池膨胀后与壳体接触，在壳体的挤压作用下，卷绕电池的外侧膨胀形变小于电池内部的膨胀形变，使得正负极片层间隙减小，挤压正负极片间的电解液，电解液断桥，使li+通道中断，影响电池寿命。
16、当k值过小时，捆绑胶带面积过大，在卷绕电池在发生膨胀时，捆绑胶带产生较大的拉力，使得对卷绕电池产生较大的束缚力，当卷芯外侧的膨胀形变显著小于内部的膨胀形变时，导致极片层间隙减小，挤压正负极片间的电解液，电解液断桥，使li+通道中断，影响电池寿命。
17、在一些实施例中，k的取值范围为5.4％＜k＜9.5％。
18、优选的，k的取值范围为6％＜k＜9％。
19、进一步优选的，k的取值范围为6％＜k＜7％。
20、在一些实施例中，所述捆绑胶带的本体薄膜的材质为聚酯薄膜、聚酰亚胺或亚醛树脂。
21、聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，采用挤出法制成厚片，再经双向拉伸制成的薄膜材料。
22、聚酰亚胺指主链上含有酰亚胺环(-co-nr-co-)的一类聚合物。
23、亚醛树脂是一种一般用于制作塑料、涂料、胶粘剂等产品的合成材料，具有高强度、高韧性以及防碎性好等优点。
24、这些材料具有良好的弹性、导电性和抗化学腐蚀性，作为捆绑胶带，在发生形变时可以产生足够的拉力，能够有效地固定电池内部组件，抑制卷绕电池的膨胀，保证电池的安全性和性能稳定性。
25、优选的，当捆绑胶带的本体薄膜的材质为聚酯薄膜时，本体薄膜的厚度为5-50μm；
26、当捆绑胶带的本体薄膜的材质为聚酰亚胺时，本体薄膜的厚度为5-50μm；
27、当捆绑胶带的本体薄膜的材质为亚醛树脂时，本体薄膜的厚度为5-50μm。
28、捆绑胶带对卷芯膨胀时产生的束缚力是由捆绑胶带的本体薄膜形变产生的拉力决定的，而捆绑胶带形变产生的拉力一方面于胶带的材质有关系，另一方面与胶带的厚度有关系。当采用以上材质的捆绑胶带时，在该厚度范围内，都可以实现在满足d1/2/s2*π*100％＝k，5％＜k＜10.5％时，卷绕电池具有较好的循环寿命。
29、当捆绑胶带的本体薄膜的厚度偏小时，发生形变产生的拉力偏小，对卷芯的膨胀抑制作用偏弱；当捆绑胶带的本体薄膜厚度偏大时，发生形变产生的拉力偏大，对卷芯的膨胀抑制作用偏大，在这两种情况下都不利于维持卷绕电池良好的循环寿命。
30、优选的，所述捆绑胶带的胶结层的材质为聚氨酯类粘合剂，涂覆量为10-50g/m2。为了使捆绑胶带起到良好的防膨胀效果，随卷芯的膨胀一起发生本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种卷绕电池用卷芯，其特征在于：包括卷芯本体和捆绑胶带，捆绑胶带粘贴于卷芯本体的表面，对卷芯本体封口，捆绑胶带与卷芯本体满足以下要求：
2.根据权利要求1所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：K的取值范围为5.4％＜K＜9.5％。
3.根据权利要求2所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：K的取值范围为6％＜K＜9％。
4.根据权利要求3所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：K的取值范围为6％＜K＜7％。
5.根据权利要求1所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：所述捆绑胶带的本体材质为聚酯薄膜、聚酰亚胺或亚醛树脂。
6.根据权利要求5所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：所述捆绑胶带的本体薄膜的厚度为5-50μm；
7.根据权利要求1所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：所述捆绑胶带的宽度与卷芯的高度相等，且捆绑胶带在卷芯上的缠绕圈数小于1圈。
8.权利要求1-7任一所述卷绕电池用卷芯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：制备卷绕电池的卷芯，并测量卷芯的厚度；
9.根据权利要求8所述的卷绕电池用卷芯的制备方
10.一种防膨胀卷绕电池，其特征在于：包括壳体和权利要求1-7任一所述绕电池用卷芯，卷芯封装于壳体内。
...【技术特征摘要】
1.一种卷绕电池用卷芯，其特征在于：包括卷芯本体和捆绑胶带，捆绑胶带粘贴于卷芯本体的表面，对卷芯本体封口，捆绑胶带与卷芯本体满足以下要求：
2.根据权利要求1所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：k的取值范围为5.4％＜k＜9.5％。
3.根据权利要求2所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：k的取值范围为6％＜k＜9％。
4.根据权利要求3所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：k的取值范围为6％＜k＜7％。
5.根据权利要求1所述的卷绕电池用卷芯，其特征在于：所述捆绑胶带的本体材质为聚酯薄膜、聚酰亚胺或亚醛树脂。
6.根据权利要求5所述的卷绕...
【专利技术属性】
技术研发人员：林志宏，曾祥兵，
申请(专利权)人：安徽得壹能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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