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、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；这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，如高电压钴酸 锂正极、硅负极等；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 μπι铜箱、8 μπι铝箱、64 μπι铝塑膜等。但是高电压体系安 全性能更差，成本更高；硅负极首次效率低、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； 因此这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，电芯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。
[0008] 有鉴于此，确有必要开发一种新的电化学电池及其制备方法，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），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，包括裸电 芯、电解质和外封装结构，所述裸电芯包括正极电极、隔离膜和负极电极；所述正极电极由 正极极耳与正极电极片组成；所述负极电极由负极极耳与负极电极片组成；所述正极极耳 与所述负极极耳从所述电化学电池的不同侧面引出；所述电化学电池中，引出所述正极极 耳一侧，所述负极电极片的伸出量（overhang，可以定义为：以裸电芯主体内、平行于裸电 芯边缘的任意一条线为基准，该裸电芯边缘对应的电极片、隔离膜边缘到该平行线的距离 即为伸出量）小于或等于所述隔离膜的伸出量，所述隔离膜的伸出量小于或等于所述正极 电极片的伸出量，所述正极电极片的伸出量-所述负极电极片的伸出量=c，所述宽度为c 的正极电极片为正极电极伸出结构；或/和所述电化学电池中，引出所述负极极耳一侧，所 述正极电极片的伸出量小于或等于所述隔离膜的伸出量，所述隔离膜的伸出量小于或等于 所述负极电极片的伸出量，所述负极电极片的伸出量-所述正极电极片的伸出量=a，所述 宽度为a的负极电极片为负极电极伸出结构；所述裸电芯的正极极耳所在一侧与所述外封 装结构之间设置有电子传导阻隔层；或/和所述裸电芯的负极极耳所在一侧与所述外封装 结构之间设置有电子传导阻隔层。该结构的电芯制造工艺简单，制备出来的电池具有优良 的电化学性能，更高的封装可靠性，更小的自放电速率，以及更佳的抗跌落性能。
[0010] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0011] -种电化学电池，包括裸电芯、电解质和外封装结构，所述裸电芯包括正极电极、 隔离膜和负极电极；所述正极电极由正极极耳与正极电极片组成；所述负极电极由负极极 耳与负极电极片组成；所述正极极耳与所述负极极耳从所述电化学电池的不同侧面引出； 所述电化学电池中，引出所述正极极耳一侧，所述负极电极片的伸出量（overhang)小于或 等于所述隔离膜的伸出量，所述隔离膜的伸出量小于或等于所述正极电极片的伸出量，所 述正极电极片的伸出量-所述负极电极片的伸出量=c，所述宽度为c的正极电极片为正极 电极伸出结构端；或/和所述电化学电池中，引出所述负极极耳一侧，所述正极电极片的伸 出量小于或等于所述隔离膜的伸出量，所述隔离膜的伸出量小于或等于所述负极电极片的 伸出量，所述负极电极片的伸出量-所述正极电极片的伸出量=a，所述宽度为a的负极电 极片为负极电极伸出结构端；所述裸电芯的正极极耳所在一侧与所述外封装结构之间设置 有电子传导阻隔层；或/和所述裸电芯的负极极耳所在一侧与所述外封装结构之间设置有 电子传导阻隔层。该结构的电芯制造工艺简单，制备出来的电池具有优良的电化学性能，更 高的封装可靠性，更小的自放电速率，以及更佳的抗跌落性能。
[0012] 作为本发明电化学电池的一种改进，在所述电化学电池的引出所述正极极耳的一 侧，所述负极电极的边缘处经过防毛刺短路处理，处理的宽度dl < 4mm ;或/和在所述电化 学电池的引出所述负极极耳的一侧，所述正极电极的边缘处经过防毛刺短路处理，处理的 宽度d2 < 4mm。由于电极分切边极易产生毛刺，导致电池的自放电速率大，甚至出现安全问 题，因此进行防毛刺短路处理后电池具有更佳的性能；同时防毛刺处理可能会降低电极活 性物质克容量发挥、增加电极厚度，影响电池的能量密度，因此不宜宽度过宽4_)。
[0013] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述防毛刺短路处理包括陶瓷层涂敷、胶层 涂敷、辊压和高压烧蚀处理中的至少一种；所述陶瓷层或所述胶层的厚度h < 4μπι。
[0014] 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集流体和正极涂层，所 述负极电极包括负极集流体和负极涂层，且在整个电化学电池中，所述正极涂层的伸出量 小于或等于所述负极涂层伸出量；所述裸电芯为卷绕结构或/和叠片结构；所述外封装结 构选自铝塑膜、无锈钢膜、铝壳、无锈钢壳、塑料壳中的一种。
[0015] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述正极极耳包括正极集流体分切极耳和正 极导电片极耳两个部分，所述正极集流体分切极耳与所述正极导电片极耳焊接在一起或/ 和通过导电胶粘接在一起，并且所述正极集流体分切极耳通过所述正极导电片极耳电子导 通至所述外包装之外；所述负极极耳包括负极集流体分切极耳和负极导电片极耳两个部 分，所述负极集流体分切极耳与所述负极导电片极耳焊接在一起或/和通过导电胶粘接在 一起，并且所述负极集流体分切极耳通过所述负极导电片极耳电子导通至所述外包装之 外。
[0016] 作为本发明电化学电池的一种改进，所述电子传导阻隔层位于所述外包装结构与 所述正极电极伸出结构端或/和负极电极伸出结构端之间或者位于所述外包装结构的内 侦h所述电子传导阻隔层的厚度hi小于或等于0. 5mm ;所述裸电芯中，所述正极极耳一侧， 裸电芯中心区域厚度-无负极电极区域厚度=h2 ;所述负极极耳一侧，裸电芯中心区域厚 度-无正极电极区域厚度=h3 ;且hi彡h2, hi彡h3,即设置电子阻隔层后，裸电芯在设置 了电子阻隔层区域的厚度仍然小于或等于裸电芯中心区域厚度，因此设置电子阻隔层不会 额外增加电池的厚度，从而不会降低电池的能量密度，并且所述所述电子传导阻隔层由绝 缘聚合物组成。
[0017] 作为本发明电化学电池的一种改进，设置于所述正极