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领域，特别涉及一种电化学电池及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 进入21世纪以后，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笋般迅速萌芽、发 展、壮大。以上高科技产品，具有一个共同特征：需要高性能电池充当储能部件。
[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，主要包括碳锌电池、碱性电池、糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式 电池（扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池）、锌空气电池、一次锂锰电池等、水银 电池；所谓二次电池，即可充电电池，主要包括二次碱性锌锰电池、镍镉充电电池、镍氢充电 电池、锂充电电池、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，随着各类用电设备的不断升级，其对电池的性能提出了更多要求，如电池更 高能量密度、更快充放电速度、更长循环寿命、更好安全性能等；而这其中，能量密度直接关 系到产品的用户体验效果，电芯安全性能与用电产品的安全使用及用户的生命财产及人生 安全密切相关，因此，能量密度及安全性能备受电池生产商、用户的关注。如何提高电池能 量密度的同时，又能改善电池的安全性能成为了电池领域广大研究者的重点研究方向。为 了提高电池能量密度，专利申请号为201420283159. 4的实用新型专利发明了一种有效极 片清洗装置：包括用于传输极片的传输系统和激光系统，激光系统包括至少一个用于发射 激光束并投射到极片上的激光发射头，激光系统至少还包括用于匀化激光发射头发射的激 光束的能量的光束整形机构，激光发射头和光束整形机构电连接。相对于现有技术，该实用 新型通过设置光束整形机构，能够将激光光束的能量均匀化，既不会伤害极片中的箱材，从 而提尚极耳的焊接质量；又不会造成涂层的残留，从而提尚清洗的质量，而且光束中的尚能 量和低能量能够被有效的利用，从而实现激光能量的最大化利用，进而提高能量的利用率、 清洗效率和清洗质量。但是，经过该方法制备出来的电芯，由于负极极片中间区域被清洗 掉，极易在局部区域出现正极活性物质的量超过负极活性物质的量，经过充放电或长时间 循环后，出现局部区域析锂状况，从而降低电池的安全性能。
[0005] 有鉴于此，确有必要开发一种新的电池，其既能解提高电池能量密度，又具有高的 安全性能。
【发明内容】
[0006] 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：包括正极 片、负极片、隔离膜、外包装和电解液，所述正极片包括正极集流体与正极涂敷层，所述正极 涂敷层的单位面积的容量为CcmAh，所述负极片包括负极集流体与负极涂敷层，所述负极 涂敷层的单位面积的容量为CamAh;所述正极片与所述负极片的相对应的区域存在Cc多Ca的区域；且所述Cc多Ca的区域的最小宽度为L，L多0. 5mm;所述Cc多Ca的区域的正极涂 敷层表面覆盖有一层胶带；所述胶带包括基材和粘接层，或者所述胶带仅包括粘接层，所述 基材的热稳定温度为T1，且T1彡40°C;所述粘接层的熔点为T2,且T2 < 120°C，所述胶带 无离子传导能力。本发明的胶带基材起到阻隔异物刺穿隔离膜导致正负极短路的作用，粘 接层的胶液熔化后渗透进入正极膜片的孔结构中，堵塞离子进入正极涂层的通道，使得胶 层覆盖的正极涂层失去活性，最终实现电池中Cc〈Ca。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] -种电化学电池：包括正极片、负极片、隔离膜、外包装和电解液，所述正极片包括 正极集流体与正极涂敷层，所述正极涂敷层的单位面积的容量为CcmAh，所述负极片包括 负极集流体与负极涂敷层，所述负极涂敷层的单位面积的容量为CamAh;所述正极片与所 述负极片的相对应的区域存在Cc多Ca的区域；且所述Cc多Ca的区域的最小宽度为L， L彡0. 5mm;L较小时，即使出现Cc多Ca区域，由于在该区域之外，通常还是Cc<Ca，正极 过量的容量也能够扩散开来，由周边负极吸纳多余的正极容量，不会出现析锂现象。所述 Cc多Ca的区域的正极涂敷层表面覆盖有一层胶带；所述胶带包括基材和粘接层，或者所述 胶带仅包括粘接层，所述基材的热稳定温度为T1，且T1多40°C;基材的热稳定性较好，其在 较高温度下仍然能保持热稳定性，起到阻隔正负极短路的效果；所述粘接层的熔点为T2， 且T2 < 120°C，所述胶带无离子传导能力，粘接层热熔温度较低，即在电池能够承受的温度 下，热处理后即能熔化，进而渗透进入正极涂层孔结构中，待电池温度降低至室温后，胶液 固化，堵塞多孔正极涂层孔洞，而胶液又无离子传导能力，因此离子将无法穿透进入涂层内 部，最后导致涂层失活。
[0009] 作为本发明电化学电池的一种改进，L彡1mm。
[0010] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述基材的热稳定温度T1多100°C;所述粘 接层的熔点T2 < 100°C。
[0011] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述基材选自热熔胶、聚丙烯、改性聚丙烯、 布基、牛皮纸、美纹纸、纤维、PVC、PE泡棉和聚酰亚胺中的至少一种；所述粘接层选自有机 硅压敏胶粘剂、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、热熔胶、聚氨酯和聚丙烯酸酯中的至少一种。
[0012] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述粘接层的厚度为1μπι~100μπι;可以通 过调节粘接层厚度，调节设置于电极表面的胶量，进而调节粘接层对正极活性物质容量发 挥的影响层度：当Cc仅仅微弱多余Ca，可以选择较薄的粘接层，此时仅部分的限制正极活 性物质容量的发挥，但其发挥量小于等于Ca;当Cc远远大于Ca或Ca= 0时，需要选择较 厚的粘接层，此时可以大幅减少或者完全限制住正极活性物质容量的发挥，从而确保正极 片容量发挥量小于等于Ca。
[0013] 本发明还包括另一种电化学电池，包括正极片、负极片、隔离膜、外包装和电解液， 所述正极片包括正极集流体与正极涂敷层，所述正极涂敷层的单位面积的容量为CcmAh， 所述负极片包括负极集流体与负极涂敷层，所述负极涂敷层的单位面积的容量为CamAh; 所述正极片与所述负极片相对应的区域，存在Cc多Ca的区域；且所述Cc多Ca的区域的最 小宽度为L，L多0. 5mm;所述Cc多Ca的区域的正极涂敷层中还含有粘接剂，所述粘接剂部 分或全部限制正极活性物质容量的发挥。
[0014] 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：
[0015] 步骤1，电极片制备：制备得到正极片及与所述正极片对应的负极片，且所述正极 片中的正极涂敷层的单位面积的容量为CcmAh，所述负极片中的负极涂敷层的单位面积的 容量为CamAh;且在所述正极片与所述负极片相对应的区域存在Cc多Ca的区域待用；
[0016] 步骤2,电芯组装：将正极片、负极片及隔离膜组装得到裸电芯，并在裸电芯 Cc多Ca的区域的正极片和负极片之间设置胶带；之后将裸电芯入壳/入袋，封装、注液、静 置；
[0017] 步骤3,成品电芯制备：将步骤2制得的电芯进行化成、整形得到成品电芯，且化成 或/和整形过程中，电芯置于不高于120°C的环境中，此时，便于粘接层熔融并渗透进入正 极涂层的孔洞中，由于粘接层聚合物无离子传导性能，待其渗透进入多孔结构中后。
[0018] 作为本发明电化学电池制备方法的一种改进，得到Cc多Ca的区域的方法包括控 制涂敷重量使得电极片中出现Cc多Ca的区域、在C