本申請涉及新能源，特別地，涉及一種卷芯和電池。

背景技術：

1、鋰離子電池具有能量密度較高、自放電率低和壽命長等優點，廣泛應用于各種電子設備，例如智能手機、筆記本電腦和電動汽車等。

2、隨著電池技術的迅速發展，對鋰離子電池的能量密度的要求越來越高。為了提高鋰離子電池的能量密度，通常會在負極活性物質層中摻硅。

3、但是，摻硅后，存在極片容易斷裂的問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，本申請實施例提供一種卷芯和具有其的電池，以提高電池的能量密度降低極片斷裂的風險。

2、第一方面，本申請實施例提供一種卷芯。該卷芯包括依次層疊卷繞的負極片、隔膜和正極片。卷芯具有平直段和分別位于平直段兩側的第一圓弧段和第二圓弧段。負極片包括負極集流體和設于負極集流體至少一側表面的負極活性物質層。負極活性物質層含有硅元素。負極片表面設有第一露箔槽，第一露箔槽的底壁露出部分負極集流體。第一露箔槽靠近第二圓弧段設置，且第一露箔槽的周側設有負極活性物質層。負極片還包括負極極耳和第一保護膠，部分負極極耳位于第一露箔槽中并與負極集流體電連接，且負極極耳沿第一方向延伸并超出負極片的第一邊緣。第一保護膠覆蓋第一露箔槽中的部分負極極耳。沿第二方向，第一保護膠的兩個側邊分別與第一露箔槽的兩個相對的側壁具有間隙，第二方向與第一方向垂直。在靠近第二圓弧段的一側，第一保護膠的側邊與第一露箔槽的側壁具有第一間隙m，第一露箔槽的側壁與第二圓弧段具有第二距離n。m與n的比值滿足：1≤n/m≤20。

3、補充地或可替換地，m與n的比值滿足：2.5≤n/m≤7.5。

4、補充地或可替換地，卷芯還包括第三保護膠。第三保護膠覆蓋在第二圓弧段的外側面，且延伸至平直段，沿第四方向，第三保護膠的正投影與第一間隙m的正投影至少部分重疊。

5、補充地或可替換地，第三保護膠在卷芯的非收尾側的圓弧段的兩側的平直段上的尺寸分別為l3和l4；l3和l4的數值滿足：0mm＜l3≤8mm，0mm＜l4≤8mm，和/或，卷芯的厚度為h，l3和l4與h的比值分別滿足：0.1≤l3/h≤3.5，0.1≤l4/h≤3.5。

6、補充地或可替換地，負極活性物質層包括負極活性物質，負極活性物質包括石墨和硅碳材料。硅碳材料中的硅含量為f，其中，35wt％≤f≤70wt％；和/或，負極活性物質層中的硅含量為e，e滿足：0.35wt％≤e≤35wt％。

7、補充地或可替換地，負極活性物質層包括依次疊層設置的第一負極活性物質層和第二負極活性物質層。第一負極活性物質層位于第二負極活性物質層遠離負極集流體的一側。第一負極活性物質層中的硅含量大于第二負極活性物質層中的硅含量，第二負極活性物質層中的硅含量大于等于0。

8、補充地或可替換地，第一負極活性物質層與負極活性物質層的厚度比為y，e與y滿足：0.05％≤e*y≤20％。

9、補充地或可替換地，負極活性物質層上設有凹陷槽部，凹陷槽部包括多個間隔設置的凹陷槽；沿負極片的寬度方向，第一露箔槽的底壁與凹陷槽的間隙為g1，g1的數值滿足：0mm＜g1≤5mm，和/或，沿負極片的長度方向，第一露箔槽的兩側的側壁與凹陷槽的間隙分別為g2，g2的數值滿足：0mm＜g2≤5mm，和/或，沿負極片的寬度方向，凹陷槽與負極片的邊緣的間隙為g3，g3的數值滿足：0mm＜g3≤5mm。

10、補充地或可替換地，負極集流體的強度s的數值與凹陷槽的深度h的數值的比值滿足：3≤s/h≤120；以及h的取值范圍為3μm～35μm，和/或，s的取值范圍為100mpa～650mpa。

11、補充地或可替換地，正極片包括正極活性物質層和正極集流體。正極片上負極極耳的投影區域設置有階梯凹槽，階梯凹槽內設置有第二保護膠。沿第三方向，階梯凹槽包括依次設置的第一凹槽和第二凹槽。第一凹槽具有寬度l1，深度h1。第二凹槽具有寬度l2，深度h2。l1大于等于第二保護膠的寬度。負極極耳的寬度為w3，l2≥w3。第一露箔槽的寬度為w1，第二保護膠的寬度大于或等于w1。第二保護膠的厚度≤h1≤h2。h1+h2≤正極活性物質層的厚度。第三方向垂直于第一方向和第二方向。

12、第二方面，本申請的實施例還提供一種電池，該電池包括上述的卷芯。

13、根據本申請實施例提供的卷芯，通過將n/m控制在上述范圍內，第一方面，可以使得在第一露箔槽右側的空箔區與第二圓弧段保持適當的距離，也即與應力集中嚴重的地方保持適當距離，可以緩解應力集中現象。

14、第二方面，使得露箔槽強度較弱的左側銅箔與膨脹應力較強的右側銅箔二者受拉/受壓狀況趨于一致，即露箔槽兩側裸露的銅箔受力狀態相近。這樣，有效地減少了露箔槽兩側銅箔受力不平衡導致的銅箔沿不同方向擠壓或拉伸的現象，降低了露箔槽兩側銅箔疲勞斷裂的概率。

15、第三方面，可以根據m的尺寸合理地調整第一露箔槽24與第二圓弧段101b的距離，可以更好地減輕摻硅電池在負極極耳23附近的斷裂問題。當n/m過小時，距離應力集中的地方過近，不能有效減輕摻硅電池在負極極耳附近的斷裂問題。同時，可能因存在工藝誤差使得第一露箔槽部分或全部地位于應力較大的彎曲段。當n/m過大時，負極極耳距電芯中心較近，露箔左側銅箔電解液腐蝕速度更快，更容易斷裂。

技術特征：

1.一種卷芯，其特征在于，包括依次層疊卷繞的負極片、隔膜和正極片，所述卷芯具有平直段和分別位于所述平直段兩側的第一圓弧段和第二圓弧段；

2.根據權利要求1所述的卷芯，其特征在于，m與n的比值滿足：2.5≤n/m≤7.5。

3.根據權利要求1所述的卷芯，其特征在于，還包括：第三保護膠，所述第三保護膠覆蓋在所述第二圓弧段的外側面，且延伸至所述平直段，沿第四方向，所述第三保護膠的正投影與所述第一間隙m的正投影至少部分重疊。

4.根據權利要求3所述的卷芯，其特征在于，所述第三保護膠在所述卷芯的非收尾側的圓弧段的兩側的平直段上的尺寸分別為l3和l4；

5.根據權利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述負極活性物質層包括負極活性物質，所述負極活性物質包括石墨和硅碳材料，所述硅碳材料中的硅含量為f，其中，35wt％≤f≤70wt％；和/或

6.根據權利要求5所述的卷芯，其特征在于，所述負極活性物質層包括依次疊層設置的第一負極活性物質層和第二負極活性物質層，所述第一負極活性物質層位于所述第二負極活性物質層遠離所述負極集流體的一側，所述第一負極活性物質層中的硅含量大于所述第二負極活性物質層中的硅含量，所述第二負極活性物質層中的硅含量大于等于0。

7.根據權利要求6所述的卷芯，其特征在于，所述第一負極活性物質層與所述負極活性物質層的厚度比為y，所述e與y滿足：0.05％＜e*y＜20％。

8.根據權利要求1至7任一項所述的卷芯，其特征在于，所述負極活性物質層上設有凹陷槽部，所述凹陷槽部包括多個間隔設置的凹陷槽；

9.根據權利要求8所述的卷芯，其特征在于，所述負極集流體的強度s的數值與所述凹陷槽的深度h的數值的比值滿足：3≤s/h≤120；以及

10.根據權利要求1所述的卷芯，其特征在于，所述正極片包括正極活性物質層和正極集流體，所述正極片上所述負極極耳的投影區域設置有階梯凹槽，所述階梯凹槽內設置有第二保護膠，沿第三方向，所述階梯凹槽包括依次設置的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽具有寬度l1，深度h1，所述第二凹槽具有寬度l2，深度h2；

11.一種電池，其特征在于，所述電池包括根據權利要求1至10中任一項所述的卷芯。

技術總結
本申請實施例提供一種卷芯。負極片包括負極集流體和設于負極集流體至少一側表面的負極活性物質層。負極活性物質層含有硅元素。負極片表面設有第一露箔槽，第一露箔槽的底壁露出部分負極集流體。第一露箔槽靠近第二圓弧段設置，且第一露箔槽的周側設有負極活性物質層。負極片還包括負極極耳和第一保護膠，部分負極極耳位于第一露箔槽中并與負極集流體電連接。第一保護膠覆蓋第一露箔槽中的部分負極極耳。沿第二方向，第一保護膠的兩個側邊分別與第一露箔槽的兩個相對的側壁具有間隙。在靠近第二圓弧段的一側，第一保護膠的側邊與第一露箔槽的側壁具有第一間隙m，第一露箔槽的側壁與第二圓弧段具有第二距離n。m與n的比值滿足：1≤n/m≤20。

技術研發人員：李姣,方嘉琳
受保護的技術使用者：珠海冠宇電池股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24