CN217768478U - 电池单体、电池、用电装置以及卷绕设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体、电池、用电装置以及卷绕设备，所述电池单体包括电极组件以及支撑件，电极组件由第一极片、隔离膜以及第二极片依次层叠并沿卷绕方向卷绕形成，电极组件具有卷绕中心孔，支撑件设置于所述卷绕中心孔，支撑件具有第一端；第一端与隔离膜连接。根据本申请实施例，支撑件能够对电极组件提供支持力，抵抗电极组件塌陷变形，从而改善电池性能降低的问题，有效延长电池的使用寿命。

Description

电池单体、电池、用电装置以及卷绕设备

技术领域

本申请属于电池技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池、用电装置以及卷绕设备。

背景技术

锂离子电池是性能卓越的充电电池，因具有高电压、高容量、低消耗、体积小、内阻小、循环次数多等特点，而被广泛应用于航空航天、交通通信等众多领域。

锂离子电池的电芯一般通过包括阳极电极、阴极电极以及设置于两者之间的隔离膜的电极组件卷绕而成，但在目前的电池结构中，伴随着反复的充放电过程，电池会发生循环性能降低以至于安全性不足的情况。

发明内容

本申请实施例提供了一种电池单体、电池、用电装置以及卷绕设备，能够有效增加电池的安全性。

一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括：电极组件，由第一极片、隔离膜以及第二极片依次层叠，并沿卷绕方向卷绕形成，电极组件具有卷绕中心孔；支撑件，设置于卷绕中心孔，支撑件具有第一端；其中，第一端与隔离膜连接。

本申请实施例通过支撑件对电极组件产生支撑效果，从而使得电池在充放电过程中保持更稳定的形状，进而保证了电池的安全性。

可选地，第一端与隔离膜层叠卷绕。

采用上述结构，使得支撑件与电极组件一体化，能够保持支撑件与电极组件的相对位置。

可选地，卷绕方向上，第一端与隔离膜的起始端重叠或相互间隔设置。

采用上述结构，使得隔离膜完全或部分包覆支撑件，能够将支撑件与第一极片以及第二极片隔离。

可选地，支撑件还包括第二端，第二端远离第一端设置，卷绕方向上，第二端与第一极片的起始端重叠或相互间隔设置。

采用上述结构，使得支撑件的第二端至少与第一极片间隔距离，能够避免支撑件对电极组件的充放电过程产生影响。

可选地，卷绕方向上，第一极片的起始端与第二端之间的最小距离小于第二极片的起始端与第二端之间的最小距离。

采用上述结构，使得第二极片的起始端不超过第一极片的起始端，从而令电极组件能够具有更好的充放电性能。

可选地，支撑件的宽度小于第一极片以及第二极片的宽度。

采用上述结构，使得支撑件在宽度方向不大于电极组件，从而能够适配电池单体的外壳。

可选地，支撑件在卷绕方向上的长度为15mm-50mm。

采用上述结构，使得支撑件可以在卷绕方向上具有更多或更少的圈数，从而为电极组件提供更为适宜的支持力。

可选地，支撑件的材质包括弹性材质，弹性材质的弹性模量为0.8-4GPa。

采用上述结构，使得支撑件具有弹性形变的能力，能够在极片形变时产生相应的弹性形变，为极片提供适应性更好的支持力，减少极片向内部的塌陷变形。

可选地，支撑件上设置有至少一个通孔。

采用上述结构，能够使得支撑件具有更好的压缩性，在减少支撑件重量的同时，也能够减少支撑件在充放电过程中对电极组件产生的影响。

另一方面，本申请实施例提供了一种电池，包括：如以上的电池单体；以及箱体，多个电池单体容纳于箱体内。

本申请实施例的电池采用如上所述的包括支撑件的电池单体，能够改善电池性能，提升电池的安全性与寿命。

另一方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括：如以上所述的电池单体，用于提供电能。

本申请实施例的用电装置采用如上所述包括支撑件的电池单体，能够提升用电装置的可用性。

再一方面，本申请实施例提供了一种卷绕设备，被配置为卷绕如以上所述的电池单体的电极组件以及支撑件，电极组件由第一极片、隔离膜以及第二极片依次层叠并沿卷绕方向卷绕形成，电极组件具有卷绕中心孔，支撑件设置于卷绕中心孔，支撑件具有第一端，第一端与隔离膜连接，卷绕设备包括：支撑件粘贴机构，被配置为将支撑件粘贴于隔离膜；卷绕机构，被配置为沿卷绕方向卷绕电极组件以及支撑件。

本申请实施例的卷绕设备能够将支撑件粘贴于隔离膜，再将支撑件与电极组件一同卷绕，并且在这一过程中通过调整隔离膜的平整度，保证支撑件与电极组件共同卷绕的卷绕质量。

本申请实施例，将支撑件设置于电极组件由第一极片、隔离膜以及第二极片沿卷绕方向依次层叠卷绕形成的卷绕中心孔中，并且使得支撑件具有与隔离膜连接的第一端，令支撑件与电极组件更好地结合，从而对极片提供支持力，抵抗极片塌陷变形，进一步改善所导致的电池性能降低的问题，有效延长电池的使用寿命和安全性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2示出了本申请一些实施例的电池的结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的示意图；

图4示出一种示例的图3中的电池单体的径向截面示意图；

附图标记：

1、电极组件；10、卷绕中心孔；11、第一极片；12、第二极片；13、隔离膜；2、支撑件；201、第一端；202、第二端；3、外壳；31、端盖；311、电极端子；32、壳体；

1000、车辆；100、电池；110、箱体；111、第一箱体部；112、第二箱体部；200、控制器；300、马达。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”

“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

此外，技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，本申请实施例对此不做限定。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片以及设置于两者之间的隔离膜。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面；正极集流体包括正极集流部和连接于正极集流部的正极极耳，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，负极集流体包括负极集流部和连接于负极集流部的负极极耳，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。

为本领域技术人员所知晓的是，电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间的移动来工作。在充放电过程中，金属离子在正极极片与负极极片之间往返嵌入和脱嵌：充电时，金属离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；放电时，则与之相反。而隔离膜的主要作用是将电池的正负极片分隔开来，防止两极接触而短路，且同时保证电解质离子能够自由通过，以形成充放电回路。隔离件的材质可以为聚丙烯(polypropylene，PP)或聚乙烯(polyethylene，PE)等。

然而，在如以上设置的电池单体中，发明人注意到，由于极片材料在充放电的过程中会发生嵌脱金属离子的化学反应，晶格参数会发生增大和减少，因而会导致极片的膨胀和收缩，期间产生的应力释放会使得极片向内收缩变形，进一步发生扭曲、塌陷、断裂等不良现象，进而影响电池性能。在现有的电芯卷绕过程中，虽然在电极组件的中心设置有中心针这类支撑结构，但是中心针本身为实体结构，不能适应极片的应力变化，无法提供较好的支撑效果，同时，中心针增加了电池的体积，降低了电池的可用性。

鉴于此，本申请提供一种技术方案，将支撑件设置于电极组件由第一极片、隔离膜以及第二极片沿卷绕方向依次层叠卷绕形成的中心孔，并且使得支撑件具有与隔离膜连接的第一端，令支撑件与电极组件更好地结合，从而对极片提供支持力，抵抗极片塌陷变形，进一步改善所导致的电池性能降低的问题，有效延长电池的使用寿命和安全性。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池单体，采用电池单体的电池，受电池单体供电的用电装置，以及卷绕电池单体的电极组件以及支撑件的卷绕设备。

用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。

应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，但为描述简洁，下述实施例均以车辆1000为例进行说明。

如图1所示，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。

由于电池单体是指组成电池模块或电池包的最小单元，多个电池单体可经由电极端子311而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。本申请中所提到的电池100可以包括一个电池单体，也可以包括多个电池单体。

为了满足不同的使用电力需求，此处在设置于车辆1000内部的电池100中，电池单体可以是多个。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

图2示出了本申请一些实施例的电池100的结构示意图。如图4所示，电池100包括箱体110和电池单体，多个电池单体容纳于箱体110内。

箱体110可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构，也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构，本申请实施例对此并不限定。箱体110的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料，也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料，或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料，本申请实施例对此不做限定。

箱体110用于容纳电池100，箱体110可以是多种结构。在一些实施例中，箱体110可以包括第一箱体部111和第二箱体部112，第一箱体部111与第二箱体部112相互盖合，第一箱体部111和第二箱体部112共同限定出用于容纳电池100的容纳空间。第二箱体部112可以是一端开口的空心结构，第一箱体部111为板状结构，第一箱体部111盖合于第二箱体部112的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体110；第一箱体部111和第二箱体部112也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部111的开口侧盖合于第二箱体部112的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体110。当然，第一箱体部111和第二箱体部112可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部111与第二箱体部112连接后的密封性，第一箱体部111与第二箱体部112之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。

在箱体110中，可以设置一个电池单体，也可以设置多个电池单体。若电池单体为多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体110内；当然，也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池100，多个电池100再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体110内。电池100中的多个电池单体之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池100中的多个电池单体的并联或串联或混联。

图3为本申请一些实施例的电池单体的示意图。如图3所示，电池单体的外壳3包括端盖31以及壳体32。

端盖31是指盖合于壳体32的开口处以将电池单体的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖31的形状可以与壳体32的形状相适应以配合壳体32。可选地，端盖31可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖31在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖31上可以设置有如电极端子311等的功能性部件。电极端子311可以用于与电极组件1电连接，以用于输出或输入电池单体的电能。在一些实施例中，端盖31上还可以设置有用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖31的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖31的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体32内的电连接部件与端盖31，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体32是用于配合端盖31以形成电池单体的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件1、电解液(图中未示出)以及其他部件。壳体32和端盖31可以是独立的部件，可以于壳体32上设置开口，通过在开口处使端盖31盖合开口以形成电池单体的内部环境。不限地，也可以使端盖31和壳体32一体化，具体地，端盖31和壳体32可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体32的内部时，再使端盖31盖合壳体32。壳体32可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体32的形状可以根据电极组件1的具体形状和尺寸大小来确定。壳体32的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

如图3所示，在本申请实施例中，所述电池单体形成为圆柱体，电极组件1设置于外壳3内部。在一种可选的实施方式中，电极组件1包括沿卷绕方向依次层叠的第一极片11、隔离膜13以及第二极片12，电极组件1具有卷绕中心孔10，以设置支撑件2。

其中，隔离膜13设置于第一极片11以及第二极片12之间第一极片11位于第二极片12内部，第二极片12包围第一极片11。因此，第一极片11为正极极片，第二极片12则为负极极片，以在充放电过程中避免产生金属析出的现象。

图4示出一种示例的图3中的电池单体的径向截面示意图。如图4所示，支撑件2设置于卷绕中心孔10中，其中，隔离膜13在卷绕方向上相对于第一极片11伸出并与支撑件2层叠卷绕。

也即是说，支撑件2在径向截面上形成为类似螺旋的形状，从位于最内侧的第一端201沿卷绕方向向位于最外侧的第二端202进行卷绕，电极组件1则从支撑件2的第二端202接续进行卷绕，从而与其形成为在卷绕方向上依次排布的位置关系。因此，支撑件2位于电极组件1的中心，能够为电极组件1提供从电池单体内部指向外部的支撑应力，进而避免第一极片11以及第二极片12在充放电过程中向中心塌陷。

在卷绕过程中，为使得支撑件2与电极组件1相继分布，隔离膜13与支撑件2的第一端201连接，并贴附于支撑件2表面，从而将支撑件2与电极组件1一体化，起到保持支撑件2与电极组件1相对位置的作用。并且，隔离膜13可以同时贴附于支撑件2的内侧以及外侧，从而将支撑件2与卷绕于其外侧的电极组件1隔离。

在一种可选的实施方式中，在卷绕方向上，支撑件2的第一端201与隔离膜13的起始端重叠或相互间隔设置。也即是说，隔离膜13从支撑件2位于卷绕最内侧的第一端201贴附于支撑件2，从而将支撑件2完全包覆；也可以贴附于支撑件2的卷绕中部，从而将支撑件2部分包覆。在本实施例中，隔离膜13将支撑件2完全包覆，使得支撑件2与第一极片11之间至少存在一层隔离膜13。可选地，隔离膜13的起始端也可以位于支撑件2的其它位置，例如，距离第一端201的四分之一圈处，起到能够将支撑件2与极片隔离的效果即可。

在另一种可选的实施方式中，在卷绕方向上，支撑件2的第二端202与第一极片11的起始端重叠或相互间隔设置。由于隔离膜13包覆于支撑件2，在支撑件2的卷绕过程中，第二端202在隔离膜13内部延伸，而由于第一极片11位于电极组件1的卷绕最内侧且通过隔离膜13与第二极片12隔离，支撑件2的第二端202仍有可能与第一极片11产生接触。令支撑件2的第二端202至少与第一极片11间隔距离，能够避免支撑件2对电极组件1的充放电过程产生影响。

在再一种可选的实施方式中，在卷绕方向上，第一极片11的起始端与支撑件2的第二端202之间的最小距离小于第二极片12的起始端与支撑件2的第二端202之间的最小距离。也即是说，在卷绕方向上，第二极片12的起始端不超过第一极片11的起始端，从而使得电极组件1能够在充放电过程中具有更好的金属离子交换效果。

其中，为了起到对电极组件1提供支撑应力的作用，支撑件2的材质包括弹性材质。在形成为弹性件的情况下，支撑件2具有弹性形变的能力，从而能够在极片形变时产生相应的弹性形变，为极片提供适应性更好的支持力，减少极片向内部的塌陷变形。并且，由于支撑件2设置于电池单体内部，支撑件2的弹性材质应具有耐电解液腐蚀的性质，因此，支撑件2的材质为高分子材料。在本实施例中，支撑件2的材料与隔离膜13的材料相适应，两者皆为PP复合材料。可选地，支撑件2也可以选用其它的材料，例如聚乙烯(polyethylene，PE)、涤纶树脂(Polyethylene terephthalate，PET)或其它膜材料。

为了使支撑件2的材料更适于当前的使用场景，在选择支撑件2材料的过程中，应使得弹性材料具有0.8-4GPa的弹性模量。当支撑件2的弹性模量在这一范围内时，支撑件2已经能够为电极组件1提供一定的支持力，起到一定减少极片形变、改善电池单体的性能的作用。然而，优选地，考虑到支撑件2的尺寸以及生产可行性，令支撑件2具有2-4GPa的弹性模量，能够进一步提升支撑件2的支撑效果。

在一种可选的实施方式中，支撑件2上设置有至少一个通孔(图中未示出)。通孔的设置能够使得支撑件2具有更好的压缩性，在减少支撑件2重量的同时，也能够减少支撑件2在充放电过程中对电极组件1产生的影响，使得电池单体内部具有更多容纳电极反应物质的容纳空间。优选地，支撑件2的孔隙率可以为15％-95％。由于不同的弹性材料具有不同的性质，在选取不同弹性材料形成支撑件2的情况下，支撑件2的孔隙率也会具有不同，需具体根据支撑件2的弹性模量而定，本申请在此不做限制。

可以设想的是，为了简化本申请所提供的电池单体的制造工序，使得支撑件2能够适应于现有的圆柱形电池单体的电极组件1的卷绕技术，支撑件2卷绕最外侧的卷绕半径，应与卷绕最内侧第一极片11的卷绕半径相适应。也即是说，为使得支撑件2可以适用于现有的电池单体，支撑件2的卷绕外径应与位于电极组件1卷绕最内侧的第一极片11的卷绕半径相等。

而在支撑件2的卷绕外径已知的情况下，支撑件2的卷绕圈数是可以变动的。为了保证支撑件2能够为各个方向的电极组件1提供均匀的支持力，卷绕圈数应不小于一圈。但是，优选地，出于对支撑件2螺旋形状的考虑，卷绕圈数在1.5圈以上时能够为电极组件1提供更好的支持力。例如，在本实施例中，支撑件2在卷绕方向上的卷绕圈数是一圈，在保持支撑件2的卷绕外径不变的情况下，可以通过缩小支撑件2每一圈的卷绕间隔增加这一卷绕圈数。

在一种可选的实施方式中，支撑件2在卷绕方向上的长度为15mm-50mm。为使得支撑件2具有预定范围内的弹性模量，需使得支撑件2具有一定厚度。并且，由于支撑件2的卷绕外径是已知的，可以据此得到支撑件2的卷绕圈数的上限，且进一步得到支撑件2在卷绕方向上的长度。因此，为使得支撑件2可以形成为预定的结构，支撑件2的长度需根据支撑件2的弹性材质以及支撑件2的厚度综合决定。

在一种可选的实施方式中，第一极片11以及第二极片12宽度相等，支撑件2的宽度小于第一极片11以及第二极片12的宽度。也即是说，由于支撑件2设置于电极组件1的中心，其宽度，也即在电池单体高度方向上的尺寸，不得大于电极组件1，从而能够适配电池单体的外壳3。可选地，支撑件2的宽度可以大约等于第一极片或第二极片宽度的70％-95％，这一尺寸可以根据具体的生产情况而定。

在本实施例中，支撑件2形成为片状，在节省材料的同时，具有更强的生产可操作性。可以设想地，支撑件2还可以具有其它设置方式，例如形成为多个间隔分布形成类螺旋状的弧片，也能够起到相应的支撑效果。或者，支撑件2也可以形成为棒状，本申请在此不做限制。

综上所述，本申请提供的技术方案，将支撑件2设置于电极组件1由第一极片11、隔离膜13以及第二极片12沿卷绕方向依次层叠卷绕形成的卷绕中心孔10中，并且使得支撑件2具有与隔离膜13连接的第一端201，令支撑件2与电极组件11更好地结合，从而对极片提供支持力，抵抗极片塌陷变形，进一步改善所导致的电池性能降低的问题，有效延长电池的使用寿命和安全性

以下将对卷绕电池单体的电极组件1以及支撑件2的卷绕设备进行说明。

根据以上的描述，可以设想的是，应首先将支撑件2粘贴于隔离膜13，再将支撑件2与电极组件1一同卷绕，从而实现支撑件2对电极组件1的支撑结构。因此，本申请提供一种卷绕设备，包括支撑件粘贴机构以及卷绕机构。支撑件粘贴机构被配置为将支撑件2粘贴于隔离膜13，而卷绕机构则被配置为沿卷绕方向卷绕电极组件1以及支撑件2。

其中，在支撑件粘贴机构处，首先，将隔离膜13放置于卷带上，从而固定隔离膜13的一端，并通过支撑件粘贴部件将支撑件2粘贴于隔离膜13上。之后，由于粘贴支撑件2的隔离膜13位于电极组件1的卷绕最内侧，需要将电极组件1所需长度的隔离膜13全部展出，并将无需粘贴支撑件2的部分存储于储隔膜部件。之后，使得隔离膜13通过张力控制部件以及蛇形纠缠部件，从而调节隔离膜13的张力，进一步保证粘贴有支撑件2的隔离膜13进入卷绕机构时的平整程度。

所述卷绕设备可以调节粘贴支撑件2的隔离膜13的长度，其精度控制可以达到0.01m，能够在简化支撑件2粘贴过程的同时，保证支撑件2与电极组件1共同卷绕的卷绕质量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (12)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

电极组件，由第一极片、隔离膜以及第二极片依次层叠，并沿卷绕方向卷绕形成，所述电极组件具有卷绕中心孔；

支撑件，设置于所述卷绕中心孔，所述支撑件具有第一端；

其中，所述第一端与所述隔离膜连接。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一端与所述隔离膜层叠卷绕。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述卷绕方向上，所述第一端与所述隔离膜的起始端重叠或相互间隔设置。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述支撑件还包括第二端，所述第二端远离所述第一端设置，所述卷绕方向上，所述第二端与所述第一极片的起始端重叠或相互间隔设置。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述卷绕方向上，所述第一极片的起始端与所述第二端之间的最小距离小于所述第二极片的起始端与所述第二端之间的最小距离。

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述支撑件的宽度小于所述第一极片以及所述第二极片的宽度。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述支撑件在所述卷绕方向上的长度为15mm-50mm。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述支撑件的材质包括弹性材质，所述弹性材质的弹性模量为0.8-4GPa。

9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述支撑件上设置有至少一个通孔。

10.一种电池，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的电池单体；以及

箱体，多个所述电池单体容纳于所述箱体内。

11.一种用电装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的电池单体，用于提供电能。

12.一种卷绕设备，被配置为卷绕如权利要求1-9任一项所述的电池单体的电极组件以及支撑件，所述电极组件由第一极片、隔离膜以及第二极片依次层叠并沿卷绕方向卷绕形成，所述电极组件具有卷绕中心孔，所述支撑件设置于所述卷绕中心孔，所述支撑件具有第一端，所述第一端与所述隔离膜连接，其特征在于，所述卷绕设备包括：

支撑件粘贴机构，被配置为将所述支撑件粘贴于所述隔离膜；

卷绕机构，被配置为沿所述卷绕方向卷绕所述电极组件以及所述支撑件。

Images