一种电化学电池及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电化学电池技术领域，特别设及一种电化学电池及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 进入21世纪W后，各种电子器件产品如手机、笔记本、可穿戴设备等层出不穷，极 大的丰富了广大用户的生活；同时，电动汽车及各类储能电站也如雨后春算般迅速萌芽、发 展、壮大。W上高科技产品，具有一个共同特征：需要高性能、低成本的电池充当储能部件。
[0003] 现有的电池主要有一次电池和二次电池两大类；所谓一次电池，即无法反复充电 的电池，主要包括碳锋电池、碱性电池、糊式锋儘电池、纸板锋儘电池、碱性锋儘电池、扣式 电池（扣式锋银电池、扣式裡儘电池、扣式锋儘电池）、锋空气电池、一次裡儘电池等、水银 电池；所谓二次电池，即可充电电池，主要包括二次碱性锋儘电池、儀儒充电电池、儀氨充电 电池、裡充电电池、铅酸电池、太阳能电池。铅酸蓄电池可分为：开口式铅酸蓄电池、全密闭 铅酸蓄电池。而从外包装角度分析，现有电池主要分为软包装电池及硬壳包装电池，由于软 包装电池包装膜本身厚度小，可塑性大，被广泛的运用于各类高档一次电池和二次电池中。
[0004] 然而，随着人们生活品质的提高，对电子产品提出了更高的要求，即更长的待机时 间；运就要求为电子产品提供能量的电源具有更高的能量密度。
[0005] 现有的提高能量密度的方式有：选择更高能量密度的电化学体系，如高电压钻酸 裡正极、娃负极等；选择精度更高的制造工艺，提高电池容量的一致性，从而提高电池平均 容量；选择厚度更薄的基材，如6 y m铜锥、8 y m侣锥、64 y m侣塑膜等。但是高电压体系安 全性能更差，成本更高；娃负极首次效率低、循环性能差，成本高；高精度制造工艺设备投 资巨大，制造成本高；而更薄的基材，往往意味着更高的工艺控制要求、更高的材料成本； 因此运些方案无一不增加制造成本。
[0006] 而随着个性化的电子产品的越来越多，如柔性器件的横空出世，其对电池提出了 更高的要求：即柔性电池。但柔性电池在弯折过程中，电忍内部的界面处往往是其薄弱环 节，极易受到破坏，从而使得柔性电池性能变差；因此尽量降低柔性电池内部界面数量，是 提高柔性电池性能的可靠方法。
[0007] 同时，为了追求更高的能量密度，制造过程中往往会减少有效封装区宽度；而且新 的材料、新的电池结构的不断出现，同样对电池封装可靠性提出了更高的要求；且新的电池 结构，有可能导致电池正负极之间的绝缘可靠性降低，从而增大电池的自放电速率，使得其 不能满足正常使用需求。
[0008] 有鉴于此，确有必要开发一种新的电池及制备方法，其不仅能够提高电池的能量 密度，改善电池封装可靠性、降低成本（材料成本或/和制造成本）、改善电池的自放电性 能，而且当其为柔性电池时，还具有优良的柔性性能及电化学性能。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种电化学电池，包括电池主 体区和电池封装区，所述电池主体区包括正极电极、隔离膜、负极电极、电解质和外封装结 构；所述电池封装区含有有效封印区，并且所述电池封装区包括第一隔水层、密封层与第二 隔水层；所述有效封印区的宽带为h，且0. 5mm《h《20mm，所述电池主体区中包含的隔离 膜与所述有效封印区的重叠区宽度为d，且0. 5mm《h-d ;即说明隔离膜未完全贯穿有效封 印，生产该结构的电池时使用了间断的隔离膜（即单层电极所对应的隔离膜的面积小于有 效封印区所围成的面积），可W控制隔离膜与有效封印区的重叠区大小，进而得到足够宽的 无隔离膜重叠区的有效封印，提高封装可靠性，因为有效封印区内隔离膜的存在，将影响密 封层的封装可靠性。
[0010] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0011] 一种电化学电池，包括电池主体区和电池封装区，所述电池主体区包括正极电 极、隔离膜、负极电极、电解质和外封装结构；所述电池封装区含有有效封印区，并且所 述电池封装区包括第一隔水层、密封层与第二隔水层；所述有效封印区的宽带为h，且 0. 5mm《h《20mm，研究发现，有效封印宽度小于0. 5mm时，无法起到长时间（立年甚至更 长时间）隔水的效果和承受电池跌落测试时的冲击力，而有效封印长度过大时，封印区将 占据电池整体体积，从而降低电池的能量密度；所述电池主体区中包含的隔离膜与所述有 效封印区的重叠区宽度为d，且0.5mm《h-d，即说明隔离膜未完全贯穿有效封印，可W保证 有效封装区的封装可靠性。
[0012] 作为本发明电化学电池的一种改进，0. 8mm《h《IOmm, 0. 8《h-d《30mm，而且 当20<h-d《30mm时，-10mm《d<0,即所述电池主体区中包含的隔离膜与所述有效封印区 的重叠区的宽度d为负值，表示所述电池主体中包含的隔离膜与所述有效封印区非但没有 重叠区，两者之间还有距离为d的距离。此时，若所述第一隔水层与所述第二隔水层为不同 电极时，所述电池主体区中包含的隔离膜与所述有效封印区之间的间隙内设置有绝缘层， W防止两电极短路；所述绝缘层为密封层。
[0013] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述正极电极包括正极涂层和正极集流体， 所述负极电极包括负极涂层和负极集流体；所述外封装结构中含有正极集流体或/和负极 集流体；所述电池主体区与所述电池封装区通过所述正极集流体或/和所述负极集流体连 接在一起；所述第一隔水层包括正极集流体或/和所述第二隔水层包括负极集流体。
[0014] 作为本发明电化学电池的一种改进，包含于所述外封装结构中的正极集流体为正 极单面涂敷，正极单面涂敷层中含有正极活性物质；包含于所述外封装结构的负极集流体 为负极单面涂敷，负极单面涂敷层中含有负极活性物质；所述正极活性物质包括裡钻氧化 物、裡儀氧化物、裡儘氧化物、裡铁氧化物、裡饥氧化物、硫或硫化物、=元或多元复合化合 物和聚阴离子阴极材料中的至少一种；所述负极活性物质包括碳材料、含碳化合物和非碳 材料中的至少一种。
[0015] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述电化学电池由一片单面涂敷电极与一片 单面涂敷对电极组成、一片双面涂敷电极与两片单面涂敷对电极组成（双面涂敷电极位于 两片单面涂敷电极之间）或多片双面涂敷电极与两片单面涂敷电极（双面涂敷电极位于两 片单面涂敷电极之间）组成。
[0016] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述隔离膜为离子导通电子绝缘的材料；所 述隔离膜包括隔离膜基材和粘接层，所述隔离膜基材选自聚丙締、聚乙締、共聚乙丙締、聚 乙締醋酸乙締醋共聚物、聚偏氣乙締、共聚氣乙丙締、聚酷胺和聚酷亚胺中的至少一种W及 表面处理后的隔离膜；所述表面处理包括陶瓷处理或/和聚合物处理；所述粘接层选自聚 丙締、聚乙締、改性聚丙締、改型聚乙締、热烙胶中的至少一种。
[0017] 本发明还包括一种电化学电池的制备方法，主要包括如下步骤：
[001引步骤1，电极浆料制备：将活性物质与导电剂、粘接剂、溶剂揽拌均匀得到电极浆 料待用；
[0019] 步骤2,电极片制备：将步骤1得到的电极浆料涂敷于集流体的一个表面，烘干、处 理后得到涂敷区长度为L宽度为t面积为S、电极四周为空锥材区的电极片A待用；
[0020] 步骤3,成品电池制备：将隔离膜分切成与电极片相匹配的小片待用；将步骤2得 到的电极片置于表层，并与隔离膜小片、密封层W及对电极组装得到裸电忍，且密封层位于 电极片A四周的空锥材区，之后封装、化成、整形、分切得到电化学电池。
[0021] 作为本发明电化学电池制备方法的一种改进，步骤2所述四周为空锥材区的电极 的空锥材区的制备方法包括间歇涂敷（使用"梳子"状格栅，将涂敷刀头分割开来，其中所 述格栅的"格"宽为d，所述格栅的"栅"宽为m ;之后进行涂敷操作，将步骤1得到的浆料涂敷 于集流体上得到初始膜片；为了使得涂敷长度及涂敷间隙绝对值较小并精确控制，需要优 化设备控制精度及调节涂敷速度）、溶剂清洗（连续涂敷后，使用溶剂将涂敷层部分去除， 得到符合规格要求的间隙区）、激光清洗（连续涂敷后，使用激光烧蚀技术将涂敷层部分去 除，得到符合规格要求的间隙区）、辅助层剥离（即在涂敷间隙区预设一层辅助层，之后连 续涂敷后，采用特殊