卷芯、电池、卷芯的制造方法及电池的制造方法与流程

1.本技术涉及电池技术领域，特指一种卷芯、电池、卷芯的制造方法及电池的制造方法。


背景技术：

2.电池通常包括外壳和卷芯，外壳具有容置腔，卷芯安装于外壳的容置腔内，在电池在发生短路、热失控等安全问题时，卷芯内部会产生大量气体，卷芯内部产生的气体释放至容置腔内之后，会使容置腔内的压力增大，当容置腔内的压力积聚过高时，电池容易发生爆炸。为了防止电池内部压力剧增而导致电池爆炸，现有技术中，通常会在电池在外壳上设置泄压阀，当电池不当充电、短路或暴露于高温等恶劣环境中时，卷芯释放至容置腔内的气体能够在容置腔内的压力达到一定值时冲开泄压阀，达到泄压的目的，可提高电池的安全性能。
3.但是，采用上述结构的电池，其卷芯内部压力不能快速释放至容置腔内，卷芯内部压力积聚过高时，同样会存在电池爆炸的风险。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种卷芯、电池、卷芯的制造方法及电池的制造方法，以解决现有技术中存在的卷芯内部压力不能快速释放，容易导致电池发生爆炸的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种卷芯，用于电池，所述卷芯包括支撑件、两极片和两隔膜，两所述极片和两所述隔膜交替层叠后卷绕设置，两所述极片分别用于电性连接正极极耳和负极极耳，所述支撑件夹设于相邻的一所述极片和一所述隔膜之间，且所述支撑件沿所述极片的宽度方向的一侧至所述极片的宽度方向的另一侧的方向布置，所述支撑件的至少一端延伸至所述极片的宽度方向的边缘；所述支撑件包括相变材料结构和/或形状记忆合金结构，用于在所述电池的温度上升至预定温度范围后发生相变和/或形变而在与所述支撑件相邻的所述极片和所述隔膜之间形成与所述卷芯的外部连通的泄压通道。
6.在其中一个实施例中，所述相变材料结构为石蜡条，所述石蜡条的熔点为62℃-64℃。
7.在其中一个实施例中，所述形状记忆合金结构为镍钛形状记忆合金条，镍钛形状记忆合金条的形变温度为60℃-70℃。
8.在其中一个实施例中，所述支撑件包括形状记忆合金结构，在温度低于形变温度时，所述形状记忆合金结构为条状结构，在温度高于形变温度时，所述形状记忆合金结构的宽度方向的至少一侧朝与所述形状记忆合金相邻的所述极片弯曲或朝与所述形状记忆合金相邻的所述隔膜弯曲。
9.在其中一个实施例中，所述支撑件的数量为多个，多个所述支撑件中的部分所述
支撑件为所述相变材料结构，多个所述支撑件中的另外部分所述支撑件为所述形状记忆合金结构，所述形状记忆合金结构具有双程形状记忆效应，所述形状记忆合金结构的形变温度的最小值低于所述相变材料结构的熔点的最小值。
10.在其中一个实施例中，所述支撑件的数量为多个，多个所述支撑件沿所述极片的长度方向间隔布置。
11.在其中一个实施例中，所述支撑件呈直线或曲线延伸。
12.在其中一个实施例中，所述支撑件的横截面的面积沿所述支撑件的长度方向不变、单向变化或者先减小后增大。
13.在其中一个实施例中，所述支撑件的横截面为三角形、矩形、梯形、半圆形、半椭圆形中的任意一种。
14.在其中一个实施例中，所述支撑件沿所述极片的宽度方向布置于相邻的一所述极片和一所述隔膜之间或所述支撑件相对于所述极片的宽度方向倾斜地布置于相邻的一所述极片和一所述隔膜之间。
15.为实现上述目的，本技术还提供一种卷芯的制造方法，用于制造上述卷芯，所述卷芯的制造方法包括以下步骤：
16.准备正极集流片、负极集流片、正极材料、负极材料和隔膜，准备相变材料和/或形状记忆合金材料；
17.制备两极片，采用所述正极集流片、所述负极集流片、所述正极材料和所述负极材料制备两极片；
18.制备支撑件，采用相变材料和/或形状记忆合金材料制备所述支撑件；
19.卷绕，将两所述极片和两所述隔膜交替地层叠布置，并将交替地层叠布置的两所述隔膜和两所述极片由起卷端向尾端卷绕，并在卷绕至预定位置时，将所述支撑件夹设于相邻的一所述极片和一所述隔膜之间，使所述支撑件沿所述极片的宽度方向的一侧至所述极片的宽度方向的另一侧的方向布置，并使所述支撑件的至少一端延伸至所述极片的宽度方向的边缘。
20.在其中一个实施例中，制备两所述极片的步骤包括：
21.在所述正极集流片的表面间歇地或连续地涂布所述正极材料并在所述负极集流片的表面间歇地或连续地涂布所述负极材料；
22.对涂布有所述正极材料的所述正极集流片以及涂布有所述负极材料的所述负极集流片进行辊压和分切。
23.在其中一个实施例中，在所述支撑件为相变材料结构时，制备所述支撑件的步骤包括：
24.准备相变材料；
25.在高于所述相变材料的熔点的温度下将固态的所述相变材料熔化为液态，通过挤压的方式制成具有第一预定厚度的第一中间结构，或者，将固态的所述相变材料切割成具有第一预定厚度的第一中间结构；
26.采用辊压的方式将所述第一中间结构压制为具有第二预定厚度的第二中间结构，所述第二预定厚度小于所述第一预定厚度；
27.将所述第二中间结构切割为长度为第一预定长度，宽度为第一预定宽度，形状为
第一预定形状的结构，以制成所述相变材料结构。
28.在其中一个实施例中，在所述支撑件为形状记忆合金结构时，制备所述支撑件的步骤包括：
29.准备片状的形状记忆合金材料；
30.在低于所述形状记忆合金材料的形变温度的温度下，将所述形状记忆合金材料切割成长度为第二预定长度，宽度为第二预定宽度，厚度为第三预定厚度，形状为第二预定形状的结构，以制成所述以制成所述相变材料结构。
31.为实现上述目的，本技术还提供一种电池，所述电池包括外壳和上述卷芯，所述外壳具有壳体和泄压阀，所述壳体具有容置腔和与所述容置腔连通的通孔，所述容置腔用于安装所述卷芯，所述通孔用于安装所述泄压阀。
32.为实现上述目的，本技术还提供一种电池的制造方法，用于制造上述电池，所述电池的制造方法包括以下步骤：
33.准备正极集流片、负极集流片、正极材料、负极材料、隔膜、电解液、外壳和相变材料；
34.制备两极片，采用所述正极集流片、所述负极集流片、所述正极材料和所述负极材料制备两极片；
35.制备支撑件，采用相变材料制备所述支撑件；
36.卷绕，将两所述极片和两所述隔膜交替地层叠布置，并将交替地层叠布置的两所述隔膜和两所述极片由起卷端向尾端卷绕，并在卷绕至预定位置时，将所述支撑件填充于相邻的一所述隔膜和一所述极片之间，使所述支撑件沿所述极片的宽度方向的一侧至所述极片的宽度方向的另一侧的方向布置，并使所述支撑件的至少一端延伸至所述极片的宽度方向的边缘，以制成所述卷芯；
37.注液浸润，将所述卷芯安装于所述容置腔内，并向所述容置腔内注入所述电解液，进行所述卷芯的浸润，以制成半成品电池；
38.封口，对所述半成品电池进行封口以制成电池；
39.化成，对所述电池进行首次充放电；
40.分容，依次采用0.2c、0.5c、1.0c对所述电池进行充放电。
41.本技术提供的卷芯、电池、卷芯的制造方法及电池的制造方法的有益效果在于：与现有技术相比，本技术提供的卷芯，在支撑件包括相变材料结构时，在电池的温度达到预定温度范围之后，相变材料结构逐渐熔化，由于支撑件的至少一端延伸至极片的宽度方向的边缘，所以卷芯内原本由相变材料结构占据的空间会形成与卷芯的外部空间连通的泄压通道，卷芯内部产生的气体可沿该泄压通道快速泄放至卷芯的外部，降低电池发生爆炸的风险；在支撑件包括形状记忆合金结构时，在电池的温度达到预定温度范围之后，形状记忆合金结构发生形变而撑开与支撑件相邻的隔膜和极片，被撑开的隔膜和极片之间形成与卷芯的外部连通的泄压通道，卷芯内部产生的气体可沿该泄压通道快速泄放至卷芯的外部，降低电池发生爆炸的风险；在支撑件同时包括相变材料结构和形状记忆合金结构时，在电池的温度达到预定温度范围之后，相变材料结构逐渐熔化，原本由相变材料结构占据的空间与卷芯的外部空间连通，并且形状记忆合金结构发生形变而撑开与支撑件相邻的隔膜和极片，原本由相变材料结构占据的空间和由形状记忆合金结构撑开的空间共同形成与卷芯的
外部连通的泄压通道，卷芯内部产生的气体可从泄压通道快速泄放至卷芯的外部，降低电池发生爆炸的风险；由此可见，本技术提供的卷芯，在电池的温度达到预定温度范围之后，卷芯内部压力能够快速释放，可尽量降低卷芯和电池发生爆炸的风险，提高电池的安全性。
42.另外，由于相变材料结构在卷芯的温度低于预定温度范围时不会发生相变，形状记忆合金结构在卷芯的温度低于预定温度范围时不会发生形变，所以在温度低于预定温度范围时，支撑件是以固定的形态夹设在相邻的一极片和一隔膜之间的，支撑件附近的极片无塌陷变形，可保证卷芯的使用寿命。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本技术一些实施例的卷芯的结构示意图，示出极片和隔膜层叠时的状态；
45.图2为图1中所示的卷芯的支撑件和两极片中的其中一极片的俯视结构示意图；
46.图3为本技术一些实施例的卷芯的结构示意图，示出极片和隔膜卷绕时的状态，并示出支撑件为相变材料结构且相变材料结构未发生相变时的状态；
47.图4为图3所示的卷芯的结构示意图的a处放大图；
48.图5为本技术一些实施例的卷芯的结构示意图，示出极片和隔膜卷绕时的状态，并示出支撑件为相变材料结构且相变材料结构已经发生相变时的状态；
49.图6为图5所示的卷芯的结构示意图的b处放大图；
50.图7为本技术一些实施例的卷芯的结构示意图，示出极片和隔膜卷绕时的状态，并示出支撑件为形状记忆合金结构且形状记忆合金结构未发生形变时的状态；
51.图8为图7所示的卷芯的结构示意图的c处放大图；
52.图9为本技术一些实施例的卷芯的结构示意图，示出极片和隔膜卷绕时的状态，并示出支撑件为形状记忆合金结构且形状记忆合金结构已经发生形变时的状态；
53.图10为图9所示的卷芯的结构示意图的d处放大图；
54.图11本技术一些实施例的极片的结构示意图，示出支撑件呈曲线延伸；
55.图12本技术一些实施例的极片的结构示意图，示出支撑件的横截面积的大小随极片的宽度方向单向变化；
56.图13本技术一些实施例的极片的结构示意图，示出支撑件的横截面积的大小随极片的宽度方向先减小后增大。
57.其中，图中各附图标记：
58.10-卷芯；100-支撑件；110-相变材料结构；120-形状记忆合金结构；200-极片；201-泄压通道；211-正极集流片；212-正极材料；221-负极集流片；222-负极材料；300-隔膜。
具体实施方式
59.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
60.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。
61.此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
62.在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。
63.请参阅图1和图2，现对本技术实施例提供的卷芯10进行说明。卷芯10用于电池，卷芯10包括支撑件100、两极片200和两隔膜300，两极片200和两隔膜300交替层叠后卷绕设置，两极片200分别用于电性连接正极极耳和负极极耳，支撑件100夹设于相邻的一极片200和一隔膜300之间，支撑件100沿极片200的宽度方向w的一侧至极片200的宽度方向w的另一侧的方向布置，支撑件100的至少一端延伸至极片200的宽度方向w的边缘，具体地，图2中示出的支撑件100的两端分别延伸至极片200的宽度方向w的两侧的边缘，极片200的宽度方向w为图2中所示的w方向；支撑件100包括相变材料结构110和/或形状记忆合金结构120，用于在电池温度上升至预定温度范围后发生相变和/或在卷芯10温度上升至预定温度范围后发生形变而在与支撑件100相邻的隔膜300和极片200之间形成与卷芯10的外部连通的泄压通道201。
64.具体地，支撑件100可以呈直线延伸，支撑件100也可以呈曲线延伸(请参阅图11)，支撑件100的横截面可以为三角形、矩形、梯形、半圆形、半椭圆形中的任意一种。
65.具体地，预定温度范围的最小值大于或等于卷芯10的工作上限温度t1，预定温度范围的最大值小于卷芯10热失稳温度t2，预定温度范围与相变材料结构110的相变温度t3和形状记忆合金材料的形变温度t4有关。比如，支撑件100仅包括相变材料结构110，且相变材料结构110的相变温度t3为一个温度范围时，预定温度范围为相变材料结构110的相变温度t3；比如，支撑件100仅包括形状记忆合金结构120时，由于形状记忆合金材料的形变温度t4为一个温度范围，预定温度范围为形状记忆合金结构120的形变温度t4；比如，支撑件100同时包括相变材料结构110和形状记忆合金结构120时，电池达到相变材料结构110的相变温度t3时，相变材料结构110开始融化，电池的温度达到形状记忆合金结构120的形变温度t4时，形状记忆合金结构120开始变形，则预定温度范围可以包括相变温度t3和形变温度t4。
66.与现有技术相比，本技术提供的卷芯10，请参阅图3至图6，在支撑件100仅包括相变材料结构110时，在电池的温度达到预定温度范围之后，相变材料结构110发生相变熔化，
由于支撑件100的至少一端延伸至极片200的宽度方向的边缘，所以卷芯10内原本由相变材料结构110占据的空间会形成与卷芯10的外部空间连通的泄压通道201，卷芯10内部产生的气体可沿该泄压通道201快速泄放至卷芯10的外部，降低电池发生爆炸的风险；请参阅图7至图10，在支撑件100包括形状记忆合金结构120时，在电池的温度达到预定温度范围之后，形状记忆合金结构120发生形变而撑开与形状记忆合金结构120相邻的隔膜300和极片200，被撑开的隔膜300和极片200之间形成与卷芯10的外部连通的泄压通道201，卷芯10内部产生的气体可沿该泄压通道201快速泄放至卷芯10的外部，降低电池发生爆炸的风险；在支撑件100同时包括相变材料结构110和形状记忆合金结构120时，此种情况图未显示，在电池的温度达到相变材料结构110的相变温度之后，相变材料结构110发生相变熔化，原本由相变材料结构110占据的空间与卷芯10的外部空间连通，并且在电池的温度达到形状记忆合金结构120的形变温度之后，形状记忆合金结构120发生形变而撑开与支撑件100相邻的隔膜300和极片200，原本由相变材料结构110占据的空间与由形状记忆合金结构120撑开的空间共同形成与卷芯10的外部连通的泄压通道201，卷芯10内部产生的气体可从泄压通道201快速泄放至卷芯10的外部，降低电池发生爆炸的风险；由此可见，本技术提供的卷芯10，在电池的温度达到预定温度范围之后，卷芯10内部压力能够快速释放，可尽量降低卷芯10和电池发生爆炸的风险，提高电池的安全性。
67.另外，请参阅图3、图4、图7和图8，由于相变材料结构110在温度低于相变温度时不会发生相变，形状记忆合金结构120在温度低于形变温度时不会发生形变，所以电池在温度低于预定温度范围时，支撑件100是以固定的形态夹设在相邻的一极片200和一隔膜300之间的，支撑件100附近的极片200没有塌陷变形的风险，可保证卷芯10的使用寿命。
68.在本技术另一个实施例中，请参阅图7至图10，支撑件100包括形状记忆合金结构120，请参阅图7和图8，在温度低于形变温度t4时，形状记忆合金结构120为条状结构，形状记忆合金结构120被夹设在相邻的一隔膜300和一极片200之间，此时，与形状记忆合金结构120相邻的隔膜300和极片200之间存在极小的间隙或者没有间隙；请参阅图9和图10，在温度高于形变温度t4时，形状记忆合金结构120在形状记忆合金结构120的宽度方向上的至少一侧朝与形状记忆合金结构120相邻的隔膜300或者朝与形状记忆合金结构120相邻的极片200弯曲，形状记忆合金结构120的宽度方向为极片200处于平铺状态下的长度方向l，比如，形状记忆合金结构120的宽度方向的两侧均朝与形状记忆合金结构120相邻的隔膜300弯曲，形状记忆合金结构120的横截面呈c字形，此时，形状记忆合金结构120的弯曲的两侧和拱起的中部能将与形状记忆合金结构120相邻的极片200和隔膜300撑开，使两者之间的间隙变大并形成与卷芯10的外部连通的泄压通道201，这样，卷芯10内部产生的气体便能够经由该泄压通道201快速泄放至卷芯10的外部，能够避免卷芯10因内压过大而发生爆炸。再比如，形状记忆合金结构120的宽度方向的一侧朝与形状记忆合金结构120相邻的极片200弯曲，形状记忆合金结构120的弯曲一侧能将相邻的极片200和隔膜300撑开，使两者之间的间隙变大并形成与卷芯10的外部连通的泄压通道201。
69.具体地，形状记忆合金结构120可以为镍钛形状记忆合金条，镍钛形状记忆合金条的形变温度t4为60℃-70℃，在电池的温度上升至60℃之后，镍钛形状记忆合金条逐渐由条状结构变形为宽度方向的至少一侧朝与形状记忆合金结构120相邻的极片200或隔膜300弯曲的结构。
70.在本技术另一个实施例中，请参阅图3至图6，支撑件100包括相变材料结构110，请参阅图3和图4，在温度低于相变温度t3时，相变材料结构110为条状结构，此时，相变材料结构110夹设在相邻的一隔膜300和一极片200之间，与相变材料结构110相邻的极片200和隔膜300之间的间隙较小或者没有间隙，与相变材料结构110相邻的极片200没有塌陷风险；请参阅图5和图6，在温度高于相变变温度时，相变材料结构110由固相变为液相，卷芯10内原本由固相的相变材料结构110占据的空间由液相填充，卷芯10内原本由相变材料结构110占据的空间形成泄压通道201，气体能够从泄压通道201冲出至卷芯10外部，可尽量避免卷芯10因内压过大而发生爆炸。
71.具体地，相变材料结构110可以为石蜡条，石蜡条的熔点为62℃-64℃，在卷芯10温度达到62℃时，石蜡条逐渐熔化。
72.在本技术另一个实施例中，支撑件100的数量为多个，多个支撑件100中的部分支撑件100为相变材料结构110，多个支撑件100中的另外部分支撑件100为形状记忆合金结构120，形状记忆合金结构120具有双程形状记忆效应，形状记忆合金结构120的形变温度t4的最小值低于相变材料结构110的熔点的最小值。
73.具体地，相变材料结构110的相变温度t3，即熔点，可以为64℃-70℃，形状记忆合金结构120的形变温度t4可以为60℃-63℃。
74.本技术实施例提供的卷芯10，在温度上升至形状记忆合金结构120的形变温度t4的最小值时，形状记忆合金结构120开始发生形变，将与形状记忆合金结构120相邻的隔膜300和极片200撑开，使得两者之间形成间隙，卷芯10内部的产生的气体可以从该间隙内泄放至卷芯10的外部，可尽量避免卷芯10因内压过大而发生爆炸，若在形状记忆合金结构120变形之后，电池的温度进一步的上升至达到相变材料结构110的相变温度t3的最小值，相变材料结构110会发生相变熔化，而使卷芯10内原本由相变材料结构110占据的空间与卷芯10的外部连通，原本由相变材料结构110占据的空间能够增加泄压通道201的过流面积，这样，能够进一步加快卷芯10内部产生的气体泄放至卷芯10的外部，并使卷芯10具有阶梯式的内压泄放能力；若在形状记忆合金结构120变形之后，卷芯10的温度没有进一步上升至相变材料结构110的熔点的最小值，而是逐渐降低至低于形状记忆合金结构120的形变温度t4的最小值，此时由于形状记忆合金结构120具有双程形状记忆效应，形状记忆合金结构120会在温度低于形变温度t4的最小值后逐渐变形回原来的形状，即变回至不能撑开与形状记忆合金结构120相邻的隔膜300和极片200的状态，使卷芯10依然保持有阶梯式的内压泄放的能力，能够持续保证卷芯10的安全性。
75.在本技术另一个实施例中，请参阅图2，支撑件100的数量为多个，多个支撑件100沿极片200的长度方向l间隔布置，极片200的长度方向l为图2中所述的l方向。
76.具体地，极片200的长度为600mm时，可在距离极片200的起卷端的距离，为150mm、300mm、450mm的位置分别设有支撑件100，也就是沿极片200的长度方向l间隔地设置三个支撑件100。
77.本技术实施例提供的卷芯10，极片200在极片200的长度方向l间隔布置有多个支撑件100，极片200卷绕之后，卷芯10会在多个不同的区域具有支撑件100，在电池温度上升至预定温度范围时，能够在卷芯10的多个不同区域形成泄放通道，卷芯10内部气体可从卷芯10的不同区域的泄放通道同时泄放，提高卷芯10的安全性。
78.在本技术另一个实施例中，请参阅图2，支撑件100的横截面的面积沿支撑件100的长度方向不变，支撑件100加工简单，请参阅图12，支撑件100的横截面的面积沿支撑件100的长度方向单向变化，或者，请参阅图13，支撑件100的横截面的面积沿支撑件100的长度方向先减小后增大。
79.具体地，请参阅图13，支撑件100的两端分别延伸至极片200的宽度方向的两侧的边缘，支撑件100的横截面的面积沿支撑件100的长度方向先减小后增大，此时，在电池温度达到预定温度范围之后，支撑件100可在卷芯10内部形成中部过流面积小，两端过流面积大的泄压通道201，气体由泄压通道201的中部流动至端部的阻力小，有利于卷芯10产生的气体快速泄放至卷芯10端部。
80.本实施例提供的卷芯10，根据卷芯10使用工况、支撑件100加工难度、泄压效果等参数来设计支撑件100的横截面变化情况，可使卷芯10适用于不同的场合。
81.在本技术另一个实施例中，请参阅图2，支撑件100沿极片200的宽度方向w延伸，例如，支撑件100在极片200处于平铺状态下沿极片200的宽度方向w呈直线延伸，如此设置，卷芯10内的气体能够沿较短的路径快速地泄放至卷芯10外部，有利于降低卷芯10和电池发生爆炸的风险。
82.在本技术另一个实施例中，请参阅图11，支撑件100沿相对于极片200的宽度方向倾斜的方向布置于相邻的一极片200和一隔膜300之间，例如，支撑件100在极片200处于平铺状态下在极片200上呈弧形布置。如此设置，极片200卷绕后，支撑件100的两端处于卷芯10的周向上的不同角度处，即支撑件100在卷芯10周向上的跨度范围较大，能够在卷芯10周向的较大范围内对卷芯10形成保护，有利于提高卷芯10的安全性。
83.本技术还提供一种电池(图未显示)，电池包括外壳(图未显示)和上述卷芯10，外壳具有壳体(图未显示)和泄压阀(图未显示)，壳体具有容置腔(图未显示)和与容置腔连通的通孔(图未显示)，容置腔用于安装卷芯10，通孔用于安装泄压阀。
84.具体地，通孔可朝向支撑件100的端部设置，有利于气体快速冲开泄压阀。
85.本实施例提供的电池，由于卷芯10的相邻的一极片200和隔膜300之间设有支撑件100，支撑件100包括相变材料结构110和/或形状记忆合金结构120，在电池温度上升至预定温度范围之后，相变材料结构110会发生相变，而使卷芯10内原本由于相变材料结构110占据的空间与容置腔连通，和/或，形状记忆合金结构120会发生形变而撑开与形状记忆合金结构120相邻的极片200和隔膜300，卷芯10的内部产生的气体能够经卷芯10内原本由于相变材料结构110占据的空间和/或由形状记忆合金结构120撑开的间隙泄放至容置腔内，在容置腔内的气体压力达到一定值后，容置腔内的气体能够冲开泄压阀，泄放至壳体外部，形成了从卷芯10内部到容置腔，再由容置腔到电池外部的完整且有效的泄压路径，可有效提高电池的安全性。
86.本技术还提供一种卷芯10的制造方法，用于制造上述卷芯10，卷芯10的制造方法包括以下步骤：
87.s1：准备正极集流片211、负极集流片221、正极材料212、负极材料222和隔膜300，准备相变材料和/或形状记忆合金材料。
88.可选地，正极材料212为高镍三元正极材料，负极材料222为硅和石墨复合材料，隔膜300为聚乙烯(pe)，卷芯10工作上限温度t1小于或等于60℃，卷芯10的热失稳温度t2，为
隔膜300熔化起始温度，大于或等于120℃；相变材料为全精炼石蜡62#，相变温度t3为62℃-64℃；形状记忆合金结构120为镍钛形状记忆合金，镍含量约52％-60％之间，常温形态为片状，相变温度t4为60℃-70℃。
89.s2：制备两极片200，采用正极集流片211、负极集流片221、正极材料212和负极材料222制备两极片200。
90.具体地，制备两极片200的步骤可包括：s211：在正极集流片211的表面间歇地或者连续地涂布正极材料212并在负极集流片221的表面间歇地或连续地涂布负极材料222。s212：对涂布有正极材料212的正极集流片211以及涂布有负极材料222的负极集流片221进行辊压和分切。
91.s3：制备支撑件100，采用相变材料和/或形状记忆合金材料制备支撑件100。
92.具体地，支撑件100的长度可小于、等于或者大于对应的极片200的宽度，支撑件100的长度为支撑件100沿平铺状态下的极片200的宽度方向w的尺寸。支撑件100的宽度可以为2mm-4mm，例如3mm，支撑件100的宽度为支撑件100沿平铺状态下的极片200的长度方向l的尺寸；支撑件100的厚度可以为0.1-0.3mm，例如0.2mm；支撑件100的厚度为支撑件100沿极片200的厚度方向的尺寸。
93.具体地，在支撑件100为相变材料结构110时，制备支撑件100的步骤可包括：s311：准备相变材料。s312：在高于相变材料的熔点的温度下将固态的相变材料熔化为液态，通过挤压的方式制成具有第一预定厚度的第一中间结构；或者，将固态的所述相变材料切割成具有第一预定厚度的第一中间结构。s313：采用辊压的方式将第一中间结构压制为厚度为第二预定厚度的第二中间结构，第二预定厚度小于第一预定厚度。s314：将所述第二中间结构切割为长度为第一预定长度，宽度为第一预定宽度，形状为第一预定形状的结构，以制成相变材料结构110，具体地，第一预定长度可以大于、等于或小于极片200的宽度，第一预定宽度和第二预定厚度均可根据电池的产气能力进行合理设计，第一预定形状可以为弧线条状、直线条状、波浪条状等，可以根据需要进行设置，在此不作唯一限定。
94.例如，选用相变温度t3为62℃-64℃的全精炼石蜡62#作为相变材料，将全精炼石蜡62#经70℃高温熔化为液态，通过挤压方式制成第一预定厚度为300um-500um的带状的第一中间结构，再对第一中间结构进行辊压制成第二预定厚度为150um的薄片状的第二中间结构，最后切割第二中间结构，制成第一预定长度x第一预定宽度x第二预定厚度为(极片200的宽度+1um)x3mmx150um的相变材料结构110。采用上述相变材料结构110作为支撑件100，当电池内部温度大于相变温度t3的最小值，即大于62℃时，石蜡条开始熔化，在石蜡条完全熔化后，可在卷芯10内部形成横截面尺寸约3mmx140um的泄放通道。
95.具体地，在支撑件100为形状记忆合金结构120时，制备支撑件100的步骤可包括：s321：准备片状的形状记忆合金材料。s322：在低于形状记忆合金材料的形变温度t4的温度下，将形状记忆合金材料切割成长度为第二预定长度，宽度为第二预定宽度，厚度为第三预定厚度，形状为第二预定形状的结构，以制成所述形状记忆合金结构。具体地，第二预定长度可以大于、等于或小于极片200的宽度，第二预定宽度和第三预定厚度均可根据电池的产气能力进行合理设计，第二预定形状同样可以为弧线条状、直线条状、波浪条状等，可以根据需要进行设置，在此不作唯一限定。
96.例如，准备镍含量约52％-60％之间，常温形态为片状，形变温度t4为60℃-70℃，
横截面尺寸为3mmx150um的镍钛形状记忆合金材料，将上述镍钛记忆合金材料裁切成第二预定长度x第二预定宽度x第三预定厚度为：(极片200宽度+1um)x3mmx150um的片状的镍钛形状记忆合金条。采用上述镍钛形状记忆合金条作为支撑件100，当电池内部温度大于形变温度t4的最小值，即大于60℃时，镍钛形状记忆合金条逐渐变形，可对镍钛形状记忆合金条的高温相进行合理设计，使镍钛形状记忆合金条变形后撑开与镍钛形状记忆合金条相邻的隔膜300和极片200，在卷芯10内部形成横截面尺寸约3mmx150um的泄放通道。
97.s4：卷绕，将两极片200和两隔膜300交替地层叠布置，并将交替地层叠布置的两隔膜300和两极片200由起卷端向尾端卷绕，并在卷绕至预定位置时，将支撑件100夹设于相邻的一极片200和一隔膜300之间，使支撑件100沿极片200的宽度方向的一侧至极片200的宽度方向的另一侧的方向布置，并使支撑件100的至少一端延伸至极片200的宽度方向的边缘。
98.本实施例提供的卷芯10的制造方法，在对极片200和隔膜300进行卷绕的过程中，卷绕至极片200上的预定位置时，暂停对极片200和隔膜300的卷绕，将支撑件100夹设于相邻的一隔膜300和一极片200之间，继续对极片200和隔膜300进行卷绕，整个过程可实现自动化操作，操作简单。
99.本技术还提供一种电池的制造方法，用于制造上述电池，电池的制造方法包括以下步骤：
100.s101：准备正极集流片211、负极集流片221、正极材料212、负极材料222、隔膜300、电解液、外壳和相变材料。
101.s102：制备两极片200，采用正极集流片211、负极集流片221、正极材料212和负极材料222制备两极片200。
102.s103：制备支撑件100，采用相变材料制备支撑件100。
103.s104：卷绕，将两极片200和两隔膜300交替地层叠布置，并将交替地层叠布置的两隔膜300和两极片200由起卷端向尾端卷绕，并在卷绕预定位置时，将支撑件100夹设于相邻的一极片200和一隔膜300之间，使支撑件100沿极片200的宽度方向的一侧至极片200的宽度方向的另一侧的方向布置，并使支撑件100的至少一端延伸至极片200的宽度方向的边缘，以制成卷芯10。
104.s105：注液浸润，将卷芯10安装于容置腔内，并向容置腔内注入电解液，进行卷芯10的浸润，以制成半成品电池。
105.s106：封口，对半成品电池进行封口以制成电池。
106.s107：化成，对电池进行首次充放电。
107.s108：分容，依次采用0.2c、0.5c、1.0c对电池进行充放电，在支撑件100由上述全精炼石蜡62#制成的第一预定长度x第一预定宽度x第二预定厚度为(极片200的宽度+1um)x3mmx150um的石蜡条时，支撑件100的最终厚度可稳定在约145um-150um之间。
108.本实施例提供的电池的制造方法，是在依据上述制造卷芯10的方法将卷芯10制造完成后，再将卷芯10组装至外壳内，并进行注液浸润、封口、化成和分容工序，能够制造具有泄压功能的电池。
109.并且，由于石蜡比较柔软，具备一定的弹性，在充放电过程中，卷芯10内部存在应力，会使石蜡变形，在分容的过程中先采用小倍率进行充放电，然后再采用大倍率进行充放
电，能够使石蜡条缓慢变形，形变不至于突然太剧烈，提升一致性。
110.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。