辊件、卷绕装置、电芯卷绕方法、电化学装置及电子设备

技术领域

本申请涉及辊件、卷绕装置、电芯卷绕方法、电化学装置及电子设备。

背景技术

卷绕式结构是当前二次电池常用的电芯结构之一，其优点是生产效率高及成本低。

但卷绕式结构的电芯存在安全性的风险，甚至发生短路失效等问题。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种辊件、卷绕装置、电芯卷绕方法、电化学装置及电子设备，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的可靠性。

第一方面，本申请提供一种辊件，所述辊件包括：辊主体；作用件，位于所述辊主体的外壁；其中，所述作用件具有作用物质，所述作用件能够将所述作用物质在卷绕物卷绕于卷绕轴之前接触于卷绕物。

本申请实施例的技术方案中，既便于改变卷绕物的性质，例如辊件适用于卷绕式电芯的卷绕装置中，采用该辊件的作用件将作用物质接触于正极极片的正极活性材料，提高电芯的内圈拐角位置的CB值(Cell Balance，为负极的活性材料容量与正极的活性材料容量的比值)，能够有效的避免析锂问题，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的可靠性，同时采用辊件的结构，对卷绕的生产工艺影响小，保留了卷绕式电芯既有的生产效率高及成本低的优点。

在一些实施例中，所述作用件包括第一腔室，容纳有所述作用物质，所述第一腔室的腔室壁具有毛细孔，以将所述作用物质保持在所述第一腔室内。采用毛细孔的结构，通过简单的结构即可控制作用物质接触于卷绕物的时机。

在一些实施例中，所述第一腔室具有连通部，用于与压力源连通，当所述压力源施加压力至所述作用物质，所述作用物质从所述毛细孔流出以接触于所述卷绕物。采用压力源连通第一腔室的结构，结构简单，且对于作用物质本身的性质的影响较小，提高了作用物质对活性材料的作用的可靠性。

在一些实施例中，所述毛细孔的形状为圆形或者多边形的一种或多种，通过毛细孔的形状的灵活设置，可以保证作用物质对于各种面积以及形状的内圈拐角位置的充分接触。

在一些实施例中，所述作用物质的粘度为0.5-8mPa/s，此粘度范围内的作用物质易于容置于第一腔室。

在一些实施例中，所述作用物质包括水，N-甲基吡咯烷酮的一种或者多种，以上作用物质是电芯生产中的常用物质，易于获得。

在一些实施例中，所述辊主体的内壁与外壁限定第二腔室，所述第二腔室容纳有所述作用物质，所述第二腔室与所述第一腔室连通，以向所述第一腔室供给所述作用物质，如此可以利用辊主体的自身结构储存作用物质，既便于作用物质的输送至作用件的第一腔室，也提高了包括该辊件的卷绕装置的集成度，使得卷绕装置结构紧凑。

在一些实施例中，所述作用件包括粘接区域，所述粘接区域设置有胶纸，所述胶纸包括基底以及粘接于所述基底的背胶，所述作用物质包括所述背胶。采用胶纸结构，易于在辊主体布置，使得辊件结构简单。

在一些实施例中，所述辊主体的形状为圆形或者多边形，通过辊主体的形状的灵活设置，可以保证作用件的粘接区域的形状与卷绕式电芯的形状相匹配，胶纸对于各种面积以及形状的内圈拐角位置的均充分接触。

在一些实施例中，所述背胶包括180度平面剥离强度>0.01N/mm的任意一种压敏胶，所述基底的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)，以上背胶对正极活性材料的粘接效果好，且基底的成本低、易于获得。

第二方面，本申请提供一种卷绕装置，所述卷绕装置包括：卷绕轴，供卷绕物卷绕；如第一方面所述的辊件，其中，所述辊件位于所述卷绕轴的上游侧；间歇作动装置，连接于所述辊件，使得所述辊件的所述作用件能够间歇地将所述作用物质在卷绕物卷绕于卷绕轴之前接触于所述卷绕物。

本申请实施例的技术方案中，采用卷绕轴、辊件以及间歇作动装置的协同作用，卷绕装置既实现了便于改变卷绕物的性质，例如将作用物质接触于正极极片的正极活性材料，提高电芯的内圈拐角位置的CB值，能够有效的避免析锂问题，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的可靠性，同时采用辊件的结构，对卷绕的生产工艺影响小，保留了卷绕式电芯既有的生产效率高及成本低的优点。

在一些实施例中，所述卷绕装置包括多个压辊位置，所述多个压辊位置的至少一个对应设置所述辊件。如此可以使得辊件充分利用卷绕装置对应压辊的安装结构，无需对原有的卷绕装置进行较大改动，方案易于实现。

在一些实施例中，所述辊件为部分的第一方面所述的辊件，所述间歇作动装置包括位置调整机构，能间歇地将所述辊件的位置调整至所述背胶与所述卷绕物接触以将部分卷绕物的材料粘接离开所述卷绕物。

在一些实施例中，所述辊件为部分的第一方面所述的辊件，所述间歇作动装置包括压力源，能间歇地对所述作用物质施加压力，使得所述作用物质间歇地从所述毛细孔流出以接触于所述卷绕物。

第三方面，本申请提供一种电芯卷绕方法，所述电芯卷绕方法采用如第一方面所述的辊件，将所述作用物质作用于进行卷绕的正极极片的正极活性材料。

在一些实施例中，当所述进行卷绕的正极极片对应于正极极片内圈拐角位置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述内圈拐角位置接触；当所述进行卷绕的正极极片对应于除正极极片内圈拐角位置之外的位置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述正极极片非接触，如此提高了卷绕工艺的效率，也尽可能避免对于电池容量的损失。

在一些实施例中，当所述进行卷绕的正极极片为电芯的最内层正极极片对应于所述最内层正极极片的内圈拐角位置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述内圈拐角位置接触；当所述进行卷绕的正极极片对应于除所述最内层正极极片的内圈拐角位置之外的位置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述正极极片非接触，如此可以进一步提高卷绕工艺的效率，也进一步避免对于电池容量的损失。

在一些实施例中，其特征在于，当所述进行卷绕的正极极片对应于正极极片内圈拐角位置时，所述辊件具有的所述作用物质与所述内圈拐角位置接触的接触时间为1s-2min，以兼顾卷绕工艺的效率与作用物质与正极极片的正极活性材料充分的接触时间。

第四方面，本申请提供一种电化学装置，所述电化学装置包括正极极片、负极极片、隔离膜及电解液，所述电化学装置的正极极片的正极活性材料具有第一正极活性材料区，第二正极活性材料区，所述第一正极活性材料区的活性小于所述第二正极活性材料区的活性0.5％-100％。

本申请实施例的技术方案中，电化学装置可以有效地避免卷绕式电芯的析锂问题，解决了安全问题，提升了运行的可靠性。

第五方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括如第四方面所述的电化学装置。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对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。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1是本申请的一实施方式的卷绕装置的示意图。

图2是本申请的一实施方式的辊件的示意图。

图3是本申请的另一实施方式的卷绕装置的示意图。

图4是本申请的另一实施方式的卷绕装置的示意图。

图5是本申请的一实施方式的电化学装置的示意图。

附图标记：

10-卷绕装置；

1-辊件，2-卷绕轴，3-间歇作动装置，100-卷绕物；

11-辊主体，111-外壁，112-内壁，113-第二腔室，12-作用件，121-第一腔室，122-粘接区域，1210-毛细孔，1220-胶纸，13-作用物质；

正极极片4，最内层正极极片401，电芯5，负极极片6；

内圈拐角位置40，4010，最内层正极极片的直线结构部分4011、4012，电芯的直线结构部分51、52，第一正极活性材料区41，第二正极活性材料区42。

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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。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。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

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。

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。

目前，卷绕式结构是当前二次电池常用的电芯结构之一，其优点是生产效率快及成本低。但卷绕式结构的电芯存在安全性的风险，甚至发生短路失效等问题。

本申请的发明人发现，卷绕式结构的电芯存在安全性的风险的原因之一在于，对于卷绕式结构的电芯，其内圈拐角位置的CB值(Cell Balance，为负极的活性材料容量与正极的活性材料容量的比值)低于其余位置，导致该内圈拐角位置的部分在充电过程中容易发生析锂问题，从而导致卷绕式结构的电芯存在安全性的风险，甚至发生短路失效等问题。

为了解决内圈拐角位置的析锂问题，从而解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的性能以及可靠性，同时保留卷绕式结构的电芯生产效率快及成本低的优点，发明人经过深入研究，设计了一种辊件，通过在辊件的辊主体的外壁设置具有作用物质的作用件，当所述进行卷绕的正极极片对应于正极极片内圈拐角位置时，将作用物质在正极极片卷绕于卷绕轴之前接触于所述正极极片的正极活性材料，降低内圈拐角位置的正极活性材料的活性，提升内圈拐角位置的CB值，如此有效地避免析锂问题，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的性能以及可靠性。

同时，由于现有的卷绕式结构的电芯的卷绕装置中一般具有多个压辊结构，采用设计的辊件可以利用原有的压辊对应的安装定位结构进行安装，并且可以在正极极片进行卷绕前进行作业，也使得采用设计的辊件的卷绕装置、卷绕方法的成本低，保留了卷绕式结构的电芯生产效率快及成本低的优点。

本申请实施例公开的辊件，可以但不限于用于锂离子电池的卷绕式电芯的卷绕工艺，还可以适用于其它的将作用物质接触于卷绕物以改变卷绕物的卷绕工艺。

根据本申请的一些实施例，参照图1至图4，本申请提供了一种辊件1，包括辊主体11以及作用件12。作用件12位于辊主体11的外壁111，而作用件12具有作用物质13，如图1以及图3所示的，作用件12能够将作用物质13在卷绕物100卷绕于卷绕轴2之前接触卷绕物100。

辊件1为能滚动的滚筒件，辊主体11即为滚筒状的部件，可以绕轴滚动。

作用件12是指在辊件1中将作用物质13接触作用于卷绕物的部件。相比于辊件1的辊本体11而言，辊本体11是作为实现辊件1本身的滚动功能的结构件，而作用件12是将作用物质13作用于卷绕物的具有特定功能的部件。

作用件12位于辊主体11的外壁111，指的是作用件12可以是图1或图3所示的位于辊主体11的外壁的一部分，例如中断外壁111的轮廓线设置缺口、凹槽等结构以设置作用件12，也可以是完整的外壁111的轮廓线的基础上将作用件12通过叠加设置在外壁111的轮廓线的某一区域。

卷绕物100一般为条状物，例如锂离子电池的正极极片，条状的正极极片被卷绕轴2卷绕后形成卷绕式结构的电芯的一部分。

“卷绕物100卷绕于卷绕轴2之前”指的是在卷绕物进行卷绕之前的走带的过程。

作用物质13指的是与卷绕物100接触而使得卷绕物的某些区域的性质发生改变。例如对于卷绕物为卷绕式电芯的正极极片，作用物质可以是起到降低正极活性的物质，作用于正极极片的内圈拐角位置，使得正极极片的内圈拐角位置的活性材料容量降低。作用物质13使得卷绕物的性质发生改变的方式，例如可以是物理地改变，例如剥离正极极片的正极活性材料而降低活性，例如也可以是化学地改变，例如作用物质与正极活性材料发生化学反应而降低正极极片的正极活性材料的活性。

此处的作用件12的作用物质13与卷绕物100接触，是作用物质13本身与卷绕物100接触以使得作用物质13作用于卷绕物，并不限定作用件12本身的结构是否与卷绕物100接触。

通过在辊件1设置作用件12以及作用物质13，既便于改变卷绕物100的性质，例如辊件1适用于卷绕式电芯的卷绕装置中，采用辊件1的作用件12将作用物质13接触于正极极片的正极活性材料，提高电芯的内圈拐角位置的CB值，能够有效的避免析锂问题，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的可靠性，同时采用辊件的结构，实现在卷绕之前的走带的过程对卷绕物的作用，对卷绕的生产工艺影响小，保留了卷绕式电芯既有的生产效率高及成本低的优点。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图1以及图2，作用件12包括第一腔室121，第一腔室121容纳有作用物质13。如图2所示的，第一腔室121的腔室壁具有毛细孔1210，以将作用物质13保持在第一腔室121内部。

毛细孔1210是指对于作用物质13为液体时，由于毛细现象，毛细孔1210的孔径足够小而使得液体的作用物质13的表面张力足够大而使得作用物质13在设定的温度或以及压力下保持在第一腔室121内而不流出。毛细孔1210的直径可以是100μm-500μm。

通过毛细孔1210的结构，通过简单的结构即可使得液态的作用物质13在无需与卷绕物100接触时保持在第一腔室121的内部而不与卷绕物100接触，当卷绕物100卷绕至需要改变性质的区域时，再将作用物质13与卷绕物100接触，准确地控制作用物质接触于卷绕物的时机。

根据本申请的一些实施例，可选地，第一腔室121具有连通部，用于与压力源连通。当压力源施加压力至第一腔室121，作用物质13从毛细孔1210流出以接触于卷绕物100。

第一腔室121的连通部指的是与压力源连通的部件或者结构，例如可以是孔、管路结构。压力源指的是可以对物体施加压力的物件，例如气压缸、液压油缸等等。由于压力源的压力作用，可以使得原本在第一腔室121通过毛细孔1210的毛细作用保持容置的作用物质13从毛细孔1210流出，从而与卷绕物100接触。

作用物质13采用施加压力的方式从第一腔室121内释放流出，结构简单，且对于作用物质本身的性质的影响较小，提高了作用物质对卷绕物作用的可靠性。

根据本申请的一些实施例，可选地，毛细孔1210的形状为圆形或者多边形的一种或多种。参考图2所示的，毛细孔1210的形状可以是均为圆形。但也可以是多边形，或者部分孔为圆形，部分孔为多边形。

此处的多边形，是广义的多边形，既包括由三条或三条以上的线段首尾顺次连接所组成的平面图形叫做多边形，例如三角形、正方形、长方形、梯形等等，也包括弧线段与直线段组成的图形，例如扇形等。通过毛细孔的形状的灵活设置，可以保证作用物质对于各种面积以及形状的需要作用接触的卷绕物的区域，例如正极极片的内圈拐角位置可以实现充分接触，避免某些边缘位置存在作用物质无法接触的死角。

根据本申请的一些实施例，可选地，作用物质13的粘度为0.5-8mPa/s。

此处的粘度，又称黏度，也可称黏滞系数，是量度流体黏滞性大小的物理量。流体中相距dx的两平行液层，由于内摩擦，使垂直于流动方向的液层间存在速度梯度dv/dx，当速度梯度为1个单位，相邻流层接触面S上所产生的黏滞力F(亦称内摩擦力)。

采用以上粘度范围的作用物质，其对应的毛细孔1210的孔径易于加工，使得作用物质13易于容置于第一腔室121。

根据本申请的一些实施例，可选地，作用物质13包括水，N-甲基吡咯烷酮(NMP)的一种或者多种。此处的多种，即作用物质13可以同时包含水以及N-甲基吡咯烷酮。采用以上成份的作用物质13，是二次电池的电芯生产中的常用物质，例如N-甲基吡咯烷酮是一种极性溶剂，在二次电池生产中，常用作分散剂，因此易于获得，而水更是最常见的生产原料，因此采用以上成份的作用物质13，既可以实现使得正极极片的正极活性材料的活性减弱的作用，同时物料成本低。

根据本申请的一些实施例，可选地，参考图1所示的，辊主体11的内壁112与外壁111限定第二腔室113，第二腔室113容纳有作用物质13，第二腔室113与第一腔室121连通，以向第一腔室121供给作用物质13。

辊主体11的内壁112，指的是滚筒状的辊主体11的内环的壁面，内壁112与外壁111之间是空腔的结构，限定了第二腔室113。第二腔室113容纳作用物质13，作为第一腔室121的作用物质13的储存容器之用。第二腔室113与第一腔室121连通的结构可以是孔、管路结构，与毛细孔1210相反的，连通第二腔室113与第一腔室121的孔的孔径应足够大，以克服毛细作用，使得作用物质13可以从第二腔室113流畅地进入第一腔室121。

如此可以利用辊主体11的自身结构储存作用物质13，既便于作用物质的输送至作用件的第一腔室121，使得作用物质13的供应充足，无需频繁向作用件12加注作用物质13，提高了辊件1的运行效率，另外，也无需在辊件1外部设置作用物质13的储存装置和运输机构，提高了包括该辊件1的卷绕装置的集成度，使得卷绕装置结构紧凑。

根据本申请的一些实施例，可选地，参考图3以及图4所示的，作用件12包括粘接区域122，粘接区域122设置有胶纸1220，胶纸1220包括基底以及粘接于基底的背胶，作用物质13包括该背胶。

粘接区域122指的是作用件12用于设置胶纸1220的区域，胶纸1220的宽度可以是1mm-2mm，起到的作用是将卷绕物100的某个区域的物质粘接剥离卷绕物。例如将正极极片的内圈拐角位置的正极活性材料粘接至胶纸1220而离开正极极片。胶纸1220的基底可以是通过粘接设置于作用件12的粘接区域122，而胶纸1220的背胶则位于辊件1的外表面，背胶与正极活性材料接触后将正极活性材料从正极极片剥离，以使得正极极片的对应位置的活性降低。

采用胶纸1220的结构，易于在辊主体11布置，使得辊件1的结构简单。对比图1以及图2所示的采用第一腔室121容置作用物质13的结构，采用胶纸的结构只需要设置粘结区域即可，甚至粘接区域可以是直接选取辊主体11的滚筒状轮廓的一部分，无需专门构造第一腔室以及相应的毛细孔的结构。

可以理解到，图1以及图2，图3以及图4虽然分别示出了辊件1的作用件12分别为具有毛细孔1210的第一腔室121的结构，或者具有粘结区域122以及胶纸1220的结构，但并不表示两种结构只能择一地在一个辊件1中具备，例如也可以在同一个辊件1中具备两种结构，例如在辊件1的周向上分别设置具有毛细孔1210的第一腔室121的结构，以及具有粘结区域122以及胶纸1220的结构一同构成作用件12。

根据本申请的一些实施例，可选地，参考图3以及图4所示的，辊主体11的形状为圆形或者多边形。此处的多边形，是广义的多边形，既包括由三条或三条以上的线段首尾顺次连接所组成的平面图形叫做多边形，例如三角形、正方形、长方形、梯形等等，也包括弧线段与直线段组成的图形，例如扇形等。通过辊主体11的形状的灵活设置，可以保证作用件的粘接区域的形状与卷绕式电芯的形状相匹配，胶纸1220均可以较好地贴合需要作用的内圈拐角位置，以充分接触正极活性材料将其粘接剥离。

根据本申请的一些实施例，可选地，背胶包括180°平面剥离强度>0.01N/mm的任意一种压敏胶，基底的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)。

此处的180°平面剥离强度>0.01N/mm的性能，其测试方法为中华人民共和国国家标准GB2792-1998《压敏胶粘带180°剥离强度试验方法》。基底的材质可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)的任意一种。

采用上述性能参数的背胶，发明人经过深入研究发现，可以有效地将正极活性材料从正极极片的内圈拐角位置剥离，而采用以上基底的材质，其成本低，易于获得。

根据本申请的一些实施例，如图1以及图3所示的，本申请还提供了一种卷绕装置10，包括辊件1，卷绕轴2以及间歇作动装置3。辊件1为以上任一方案所记载的辊件，卷绕轴2供卷绕物100卷绕，辊件1位于卷绕轴2的上游侧，间歇作动装置3连接于辊件1，使得辊件1的作用件13能够间歇地将作用物质13在正极极片卷绕于卷绕轴之前接触于所述卷绕物。

辊件1位于卷绕轴2的上游侧，即辊件1是卷绕轴2对应工序的前一道工序对应的部件，辊件1与卷绕物100接触是卷绕物100于卷绕轴2卷绕的前道工艺步骤，具体而言，对于正极极片在卷绕轴2进行卷绕之前的走带过程中，会先经过辊件1与作用物质13接触。

间歇作动装置3，此处的“间歇”是与“持续”对应的概念，指的是间歇地动作使得作用件12也间歇地作用于卷绕物100，作用物质13间歇地接触于卷绕物100，而非作用件12在卷绕过程中一直保持对卷绕物100的作用，失活物一直接触于卷绕物100。

卷绕装置10既实现了便于改变卷绕物的性质，例如适用于卷绕式电芯的卷绕，采用该辊件的作用件将作用物质接触于正极极片的正极活性材料，提高电芯的内圈拐角位置的CB值(Cell Balance，为负极的活性材料容量与正极的活性材料容量的比值)，能够有效的避免析锂问题，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置以及电子设备的可靠性，同时该卷绕装置保留了卷绕式工艺既有的生产效率高及成本低的优点。

根据本申请的一些实施例，可选地，卷绕装置10包括多个压辊位置P1、P2，多个压辊位置P1、P2的至少一个对应设置辊件1。

压辊位置指的是在卷绕装置中对应设置压辊的位置，例如图1、图3所示的，卷绕装置包括两个压辊位置P1、P2。此处的压辊指的是现有技术的卷绕装置采用的压辊。压辊位置P1对应安装有压辊，而压辊位置P2设置有辊件1。可以理解到，图1、图3所示的两个压辊位置仅是一种示例，卷绕装置10可以包括更多数量的压辊位置。

如此可以使得辊件1充分利用现有的卷绕装置对应压辊位置以及安装附件，无需对现有的卷绕装置进行较大改动，方案易于实现。

根据本申请的一些实施例，可选地，辊件1可以是图3以及图4为例的实施方式所示的辊件1，即辊件1的作用件12包括粘接区域122以及设置有胶纸1220的实施方式，对应的间歇作动装置3包括位置调整机构，位置调整机构能间歇地将辊件1的位置调整至胶纸1220的背胶与卷绕物100接触以将部分卷绕物的材料粘接离开卷绕物。

位置调整机构可以是对辊主体11的位置调整机构，将辊件1整体地位移，使得辊主体11以及作用件12离开，例如图1所示的辊主体11从位置P3沿箭头移动至位置P4，在辊件11位于位置P3的时候，辊主体11与卷绕物100非接触，设置于作用件12的胶纸1220与卷绕物100接触，而在辊主体11位于位置P4的时候，辊主体11以及作用件12的胶纸1220与卷绕物100均是非接触的。另外，位置调整机构也可以是对作用件12的转动位置调整机构，例如图1所示的，辊主体11保持在位置P3，而作用件12从第一周向位置A1沿箭头方向转动至周向位置A2，在作用件12位于周向位置A1时，辊主体11与卷绕物100非接触，设置于作用件12的胶纸1220与卷绕物100接触，在作用件12处于周向位置A2时，作用件12与卷绕物100非接触，辊主体11与卷绕物100接触，此时可以继续对卷绕物100起到类似于现有技术的压辊的作用。

采用位置调整机构可以实现间歇地将辊件1的位置调整至背胶与卷绕物100接触以将部分卷绕物的材料粘接离开所述卷绕物，例如间歇地对正极极片粘接，以将正极极片的内圈拐角位置的正极活性材料粘接。

根据本申请的一些实施例，可选地，辊件1可以是图1以及图2为例的实施例方式所示的辊件1，即将辊件1的作用件12包括容纳有作用物质13的第一腔室121的实施方式，对应的间歇作动装置3包括以上介绍的压力源，能间歇地对作用物质13施加压力，使得作用物质13间歇地从毛细孔1210流出以接触于卷绕物100。

间歇地施加压力，指的是间歇性地使作用物质13的压力增大，之后回复。以作用物质13为水或者N-甲基吡咯烷酮为例，当作为卷绕物100的正极极片位于内圈拐角位置时，压力源增大压力至大于0.2MPa，使得作用物质13从毛细孔1210流出接触于内圈拐角位置的正极活性材料，在正极极片位于其余位置时，压力回复至默认值，使得作用物质13由于毛细孔1210的作用保持在第一腔室121内部而不流出，从而准确地控制。

可以理解到，对于图1、图2为例的实施例方式，间歇作动装置3还可以包括以上介绍的位置调整装置。在压力源增大压力时，辊主体11位于位置P5，在压力源回复压力时，辊主体11位于位置P6；或者，辊主体11保持在位置P5，压力源增大压力时，作用件12位于周向位置A3，压力源回复压力时，作用件12位于周向位置A4，此时辊主体11与卷绕物100接触，此时可以继续对卷绕物100起到类似于现有技术的压辊的作用。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供一种电芯卷绕方法，参考图1、图3，采用以上任一方案记载的辊件1，将作用物质13接触作用于进行卷绕的卷绕物。

根据本申请的一些实施例，可选地，继续参考图1、图3，并结合图5，对于卷绕物为正极极片4，当进行卷绕的正极极片4对应于正极极片4的内圈拐角位置40时，作用物质13与该内圈拐角位置40接触；当进行卷绕的正极极片4对应于除正极极片内圈拐角位置40之外的位置时，作用物质13与正极极片非接触。

内圈拐角位置40指的是正极极片由于卷绕形成的连接部位，例如图中5所示的方形电芯结构为例，内圈拐角位置40为连接电芯5的两个直线结构部分51、52的连接部分。除正极极片内圈拐角位置40之外的位置，例如图5所示的，两个直线结构部分51、52即为除正极极片内圈拐角位置40之外的位置。

在电芯的卷绕工艺中，采用辊件1将作用物质13接触于位于内圈拐角位置40的正极极片4，以提高电芯的内圈拐角位置的CB值，有效的避免析锂问题，以解决卷绕式电芯的安全问题，同时，也保留了卷绕式工艺既有的生产效率高及成本低的优点。

根据本申请的一些实施例，可选地，继续参考图5，当进行卷绕的正极极片4为电芯的最内层正极极片401对应于最内层正极极片401的内圈拐角位置4010时，作用物质13与内圈拐角位置4010接触；当卷绕的正极极片4对应于除最内层正极极片401的内圈拐角位置4010之外的位置时，作用物质13与正极极片4非接触。

最内层正极极片401，例如图5所示的，指的是对于包括多层的正极极片401、402的结构而言，位于最内部的一层正极极片。除最内层正极极片401的内圈拐角位置4010之外的位置，包括最内层正极极片401的直线结构部分4011、4012，也包括除了最内层正极极片401之外的极片402的任何位置，可以理解到图5的多层结构仅为示例，电芯的极片的层数可以是更多。

如此可以提高卷绕工艺的效率，其原理在于，发明人经过深入研究发现，在卷绕式电芯的最内层的析锂问题是最为严重，对于一些卷绕式电芯而言，只需要将解决最内层的析锂问题即可解决电芯的析锂问题。因此在卷绕时只需要对最内层正极极片进行作用物质13的接触，其余的正极极片无需进行接触的步骤，提高卷绕工艺的效率。

根据本申请的一些实施例，可选地，当进行卷绕的正极极片对应于正极极片内圈拐角位置时，作用物质13与内圈拐角位置的作用时间为1s-2min。

作用时间指的是作用件12提供作用物质13与内圈拐角位置接触的时间，例如对于图1、图2为例所示实施方式，作用物质13在1s-2min的时长范围从毛细孔1210流出第一腔室121至正极极片，例如对于图3、图4为例所示的实施方式，具有作用物质13的胶纸1210在1s-2min的时长范围与正极极片粘接，如此可以以兼顾卷绕工艺的效率与作用物质与正极极片的正极活性材料充分的接触时间。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供一种电化学装置，如图5所示例的，包括正极极片4以及负极极片6，正极极片4的正极活性材料具有第一正极活性材料区41，第二正极活性材料区42，第一正极活性材料区41的活性小于第二正极活性材料区42的活性0.5％-100％。

电化学装置可以是图5示例的卷绕式电芯，也可以是包括该电芯的电池以及多个电池组成的电池模组。

正极极片4的正极活性材料具有第一正极活性材料区41，第二正极活性材料区42，可以是通过以上实施例介绍的卷绕方法实现，即第一活性材料区42为内圈拐角位置，第二活性材料区42为其余位置，在卷绕工艺中采用辊件1对内圈拐角位置的正极活性材料进行例如采用失活物质13剥离正极活性材料，或者向内圈拐角位置加入失活物质13以降低内圈拐角位置的正极活性材料的活性。第一正极活性材料区41的活性小于第二正极活性材料区42的活性0.5％-100％，指的等面积条件下第一正极活性材料区41的容量小于第二正极活性材料区42的容量0.5％-100％。

电芯的制作过程可以包括：

正极极片、负极极片的制备：正极活性主材，加入一定比例的炭黑，加入一定比例的粘结剂，在某种介质中均匀混合后，均匀涂覆在正极集流体的两面。负极活性主材，加入一定比例的炭黑，加入一定比例的粘结剂，在某种介质中均匀混合后，均匀涂覆在负极集流体的两面。

对于制备的正极极片，在每次裸电芯的卷绕时进行以上实施例介绍的卷绕方法的卷绕，采用辊件1对正极极片接触，从而降低正极极片的拐角位置的活性。

隔膜制备方法：PP材料干法或者PE材料湿法制备隔膜，在高温退火后获得高结晶度的取向薄膜。这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后高温下使缺陷拉开，形成微孔。

电解液配比：电解质成分包括锂盐(可以是六氟磷酸锂、硼酸锂、高氯酸锂中的一种或几种)、有机溶剂(可以是环状碳酸脂、链状碳酸脂)、功能添加剂(可以是不饱和碳化合物、含硫有机化合物、含卤素化合物)。

最后，将经过辊件1作用的裸电芯进行整形，装配，入壳、注液，化成、老化等工序制作成品硬壳电芯。

采用以上结构的电化学装置，能够有效的避免析锂问题，以解决卷绕式电芯的安全问题，提升电化学装置的可靠性。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供一种电子设备，既包括以上介绍的电化学装置。

电子设备包括但不限于但不限于移动数字装置(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统(例如大型电柜、家用不间断电源等)等等。

在可选的示例中，电子设备为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该电子设备对高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。

作为另一个示例的电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该电子设备通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。

根据本申请的实施例，参见图1以及图2的，本申请提供了一种辊件1，辊件1包括辊主体11以及作用件12，作用件12为功能塞块，包括空腔结构的第一腔室121，在第一腔室121中填充降低正极活性的功能型溶液的失活物质13，第一腔室121具有毛细孔1210，在每个电芯的卷绕过程中，在正极极片内圈拐角位置的对应位置进行一次1s-2min的定时接触，且对失活物质13的压力提升至>0.2MPa，使得降低正极活性的功能型溶液的失活物质13被挤出，与正极极片的正极活性材料接触并使得正极活性降低，降低该拐角位置的活性0.5％～100％。

根据本申请的另一实施例，参加图3以及图4的，作用件12为具有放置块状胶纸1220的粘接区域122，在每个电芯的卷绕过程中，在正极极片内圈拐角位置的对应位置进行一次1s-2min的定时接触，正极极片的正极活性材料的料粉会粘接到胶辊上，实现正极极片的活性物质的减少；降低该拐角位置的活性0.5％～100％。在卷绕装置中还可以对应设置接收装置以收集废弃胶纸。

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。