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，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，备受电池生产厂商、用户的 关注。如电池的抗跌落能力，备用户提出了越来越高的要求，并制定了相应的检测标准，如 跌落测试、滚筒测试等。
[0005] 为了解决以上问题，专利申请号为201420044841. 8的实用新型专利发明了一种 有效方法：卷绕式电芯，由正极极片、隔离膜与负极极片依次卷绕而成，其中，隔离膜的宽度 大于正极极片和负极极片的宽度；电解液；以及封装膜，封装卷绕式电芯并容纳电解液；其 中，卷绕式电芯的卷绕收尾处粘贴单面粘胶层，单面粘胶层的胶为可流动的固化胶，卷绕式 电芯与封装膜通过流动而流出在单面粘胶层周围的固化胶而粘接在一起。粘贴单面粘胶层 可防止卷绕式电芯在卷绕完成后、放入封装膜之前散开或者变形，且能够方便卷绕式电芯 放入封装膜。然而由于该方法采用了可流动胶，在实际生产过程中，胶液很容易流淌至除气 封装边，从而导致封装失效。
[0006] 有鉴于此，确有必要开发一种新的电池，其既能解决电池的抗跌落问题，又不影响 电池除气边的封装可靠性。
【发明内容】
[0007] 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：包括裸电 芯、外包装和电解液，所述外包装为软质材料，且所述外包装包括主体包装部分、裸电芯入 袋时封装边和除气封装边；沿垂直于所述除气封装边的方向，所述裸电芯厚度不等；所述 裸电芯与所述外包装之间设置有粘接层，所述粘接层受热或/和受压后，将所述裸电芯与 所述外包装粘接在一起；在所述粘接层的靠近所述除气封装边的一侧边缘与所述除气封装 边之间的区域，裸电芯组件的层数多于所述粘胶层覆盖区的裸电芯组件的层数，且多出的 裸电芯组件的厚度为hl，且hi多4μm。本发明电池在裸电芯与外包装之间设置粘接层，可 以有效的将裸电芯与外包装粘接在一起，从而解决电池的跌落问题；而同时，hi彡4μm，可 以在粘接层与除气封装边之间建立一条高度不小于4μπι的"阻隔墙"，有效的阻隔粘接层 胶液扩散至除气封装边上，从而解决电池的封装可靠性问题。
[0008] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009] -种电化学电池，包括裸电芯、外包装和电解液，所述外包装为软质材料，且所述 外包装包括主体包装部分、裸电芯入袋时封装边和除气封装边；沿垂直于所述除气封装边 的方向，所述裸电芯厚度不等；所述裸电芯与所述外包装之间设置有粘接层，所述粘接层受 热或/和受压后，将所述裸电芯与所述外包装粘接在一起；在所述粘接层的靠近所述除气 封装边的一侧边缘与所述除气封装边之间的区域，裸电芯组件的层数多于所述粘胶层覆盖 区的裸电芯组件的层数，且多出的裸电芯组件的厚度为hl，且hi多4μπι。
[0010] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述电化学电池包括电容器、一次电池和二 次电池，二次电池包括锂离子电池、镍氢电池、锂硫电池、钠离子电池等。
[0011] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述裸电芯为卷绕结构或/和叠片结构；所 述裸电芯组件包括正极集流体、正极涂层、负极集流体、负极涂层、隔离膜、胶带层中的至少 一种；hi多10μm，hi的值越大，在粘胶层与除气封装表设置的"阻隔墙"高度越高，其阻隔 胶液流淌至出去封装边的效果越好，但"阻隔墙"高度过高时，势必影响电池表明空间利用 率，降低电池的体积能量密度。。
[0012] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述粘接层为胶水或/和胶带。
[0013] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述胶带包括基材及附着于所述基材至少一 个面上的粘接层；当温度大于或等于40°C时，所述基材或/和所述粘接层具有流动性，此 外，所述胶带还可以为非溢胶型胶带，贴胶区未处于裸电芯最厚区域，不会增加成品电池厚 度。
[0014] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述胶带为多孔结构胶带，所述基材具有粘 接性。
[0015] 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、 双向拉伸聚丙烯薄膜、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； 所述粘接层材料选自有机硅压敏胶粘剂、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、聚氨酯和聚丙烯酸酯中的 至少一种。
[0016] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述粘接层为非溢胶去胶带，并且所述胶带 覆盖所述裸电芯表面积的2%~90% (本发明中特指裸电芯单一表面（上表面或下表面） 的面积，而非裸电芯的全表面积），优选2%~30%，覆盖面积过大，使用较量过多，将增大 溢胶区面积，影响电芯的封装可靠性；所述粘接层的靠近所述除气封装边的一侧边缘离所 述电池除气封装边的距离大于或等于2_，预留的溢胶区，防止溢胶直接进入除气封装边封 印区，影响封装可靠性。
[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：
[0018] 步骤1，裸电芯制备：将正极片、负极片以及置于所述正极片和所述负极片之间的 隔离膜组装得到裸电芯，并确保正极集流体、正极涂层、负极集流体、负极涂层或隔离膜中 的至少一种组件在裸电芯靠近所述排气封装边一侧的层数多于该裸电芯远离所述排气封 装边一侧的层数；
[0019] 步骤2,入袋封装：将所述粘胶层布置于步骤1所述裸电芯的远离排气封装边的一 侦1|，之后进行顶封和侧封；
[0020] 步骤3,成品电池制备：将步骤2得到的电芯加热至大于或等于40°C或/和施加 0.IMPa的面压，使得粘胶层将裸电芯与外包装粘接成为一个整体，再进行整形、除气、排气、 封装后得到成品电池。
[0021] 作为本发明电化学电池制备方法的一种改进，步骤1所述裸电芯为卷绕结构或/ 和叠片结构；卷绕结构的裸电芯以阴极或隔离膜收尾；所述裸电芯的收尾胶为胶带。
[0022] 作为本发明电化学电池制备方法的一种改进，步骤1中，实现裸电芯靠近排气封 装边一侧的层数多于该裸电芯远离排气封装边一侧的层数方法为贴胶方式（即在对应区 域粘贴一层不同胶带，如绿胶或黄胶）或清洗本发明的贴胶区正极涂层或/和负极涂层，采 用贴胶方式时，胶贴于所述粘接层的靠近所述除气封装边的一侧边缘与所述除气封装边之 间的区域。
[0023] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0024] 首先，粘接层的靠近除气封装边的一侧边缘与所述除气封装边之间的区域，裸电 芯组件的层数多于所述粘胶层覆盖区的裸电芯组件的层数，且多出的裸电芯组件的厚度为 hl，且hi多4μπι。即是说明裸电芯表面粘接层覆盖区域与除气封装边之间存在一个高度不 小于4μπι的"阻隔墙