一种电化学电池及其制备方法技术

本发明专利技术属于电化学电池领域，特别涉及一种电化学电池：包括电极极片、隔离膜、外包装和电解液，所述电极片包括涂敷层和集流体，所述涂敷层附着于所述集流体上，所述涂敷层的单面厚度为h，所述极耳的厚度为H；所述极耳左右两侧均设置有涂敷层，并且10μm≤2h-H；所述极耳与集流体重叠区域厚度方向上还设置有增厚层，所述增厚层的厚度为h1，且-60μm≤(2h-H-h1)≤40μm。当2h-H-h1满足本发明专利技术要求时，即清洗掉的两层涂敷层厚度(2h)和极耳厚度与增厚层厚度之和比较接近时，经过整形后的电池，极耳能够被位于其上下的电极片、隔离膜紧紧的固定住，通过外露极耳将裸电芯及外封装紧密的连接在一起，从而起到固定裸电芯与外封装的作用，改善电池的跌落性能。

【技术实现步骤摘要】
一种电化学电池及其制备方法
本专利技术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。
技术介绍
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。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。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的技术专利专利技术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，该技术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箔材，从而提高极耳的焊接质量；又不会造成涂层的残留，从而提高清洗的质量，而且光束中的高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，由于极耳厚度往往小于清洗掉的电极涂敷层的厚度，将会导致电芯压实后，极耳无法被位于其上下层电极隔离膜固定，因此极耳处于松动状态，做成成品电池后，无法起到固定裸电芯与外包装的作用，因此电芯的安全性能，特别是跌落、辊筒等性能明显降低。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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种电化学电池，包括电极极片、隔离膜、外包装和电解液，所述电极片包括极耳、集流体与涂敷层，所述极耳与所述集流体电子导通，所述涂敷层附着于所述集流体上，所述涂敷层的单面厚度为h，所述极耳的厚度为H；所述极耳左右两侧均设置有涂敷层，并且10μm≤2h-H；所述极耳与集流体重叠区域厚度方向上还设置有增厚层，所述增厚层的厚度为h1，且-60μm≤(2h-H-h1)≤40μm。当2h-H-h1满足本专利技术要求时，即清洗掉的两层涂敷层厚度(2h)和极耳厚度与增厚层厚度之和比较接近时，经过整形后的电池，极耳能够被位于其上下的电极片、隔离膜紧紧的固定住，通过外露极耳将裸电芯及外封装紧密的连接在一起，从而起到固定裸电芯与外封装的作用，改善电池的跌落性能。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电化学电池，包括电极极片、隔离膜、外包装和电解液，所述电极片包括极耳、集流体与涂敷层，所述极耳与所述集流体电子导通，所述涂敷层附着于所述集流体上，所述涂敷层的单面厚度为h，所述极耳的厚度为H；所述极耳左右两侧均设置有涂敷层，并且10μm≤2h-H；所述极耳与集流体重叠区域厚度方向上还设置有增厚层，所述增厚层的厚度为h1，且-60μm≤(2h-H-h1)≤40μm。作为本专利技术电化学电池的一种改进，所述极耳与所述集流体电子导通的方式为所述极耳与所述集流体之间直接焊接或所述极耳与所述集流体之间设置导电粘接层进行粘接。作为本专利技术电化学电池的一种改进，在所述极耳与所述集流体的电子导通位置，所述集流体靠近所述极耳的一侧无涂层，所述集流体背离所述极耳的一侧有涂层或无涂层；所述极耳与所述集流体之间设置的导电粘接层为所述增厚层的至少一部分。作为本专利技术电化学电池的一种改进，20μm≤(2h-H)；-10μm≤(2h–H-h1)≤30μm。作为本专利技术电化学电池的一种改进，所述增厚层位于所述极耳的表面、所述极耳与所述集流体之间、所述集流体的背离所述极耳的一侧中的至少一个位置。作为本专利技术电化学电池的一种改进，位于所述极耳与所述集流体之间的增厚层为导电粘接层；位于所述极耳的表面或所述集流体的背离所述极耳的一侧的增厚层为胶带。所述导电粘接层为导电胶或/和金属粘接剂；所述胶带包括基体或/粘接层；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；所述粘胶层选自丙烯酸酯胶、复合型结构胶、热固性高分子胶、热熔胶、压敏胶、无机胶粘剂、橡胶粘合剂、天然胶粘剂、胶粘剂中至少一种。具体如有机硅压敏胶粘剂、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、聚氨酯、导电胶和聚丙烯酸酯等。本专利技术还包括一种电化学电池的制备方法，主要包括如下步骤：步骤1，电极极片的制备：制备得到电极极片，并在涂膜区去除部分涂层，之后设置电极极耳；得到电极极片待用；步骤2，电芯组装：将电极极片与隔离膜组装得到裸电芯，并在设置极耳的位置设置增厚层，之后将裸电芯入壳/入袋，封装、注液、静止；步骤3，成品电池制备：将步骤2制得的电芯进行化成、整形得到成品电池。作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，步骤1所述涂膜区去除部分涂层的去除方法包括溶剂清洗、激光清洗、涂敷前在集流体上预设结构后将局部涂层去掉中的至少一种。作为本专利技术电化学电池的制备方法的一种改进，步骤1所述涂膜区去除部分涂层的膜片为正极膜片或/和负极膜片；所述涂膜区去除部分涂层位置为全部去除涂层或部分去除涂层。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：当2h-H-h1满足本专利技术要求时，即清洗掉的两层涂敷层厚度(2h)和极耳厚度与增厚层厚度之和比较接近时，经过整形后的电池，极耳能够被位于其上下的电极片、隔离膜紧紧的固定住，通过外露极耳将裸电芯及外封装紧密的连接在一起，从而起到固定裸电芯与外封装的作用，改善电池的跌落性能。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术及其有益效果进行详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。比较例1，正极片制备：选择厚度为12μm的铝箔为集流体，在其表面涂敷正极浆料，冷压后得到单面涂敷厚度为70μm的正极膜片；之后在膜片头部空箔材区焊接上宽度1cm、厚度60μm的铝极耳得到正极片待用；负极片制备：选择厚度为8μm的铜箔作为集流体体，在其表面涂敷负极浆料，冷压后等到单面涂敷厚度为70μm的负极片；之后在膜片头部空箔材区焊接上宽度1cm、厚度60μm的镍极耳得到负极片待用；裸电芯制备：选择厚度为12μm的隔离膜，与上述正极片、负极片一起卷绕，从而得到极耳从电芯电极中间区引出的裸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学电池，包括电极极片、隔离膜、外包装和电解液，所述电极极片包括极耳、集流体与涂敷层，所述极耳与所述集流体电子导通，所述涂敷层附着于所述集流体上，所述涂敷层的单面厚度为h，所述极耳的厚度为H；其特征在于：所述极耳的左右两侧均设置有所述涂敷层，并且10μm≤(2h‑H)；在厚度方向上，所述极耳与所述集流体的重叠区域还设置有增厚层，所述增厚层的厚度为h1，且‑60μm≤(2h‑H‑h1)≤40μm。

【技术特征摘要】
1.一种电化学电池，包括电极极片、隔离膜、外包装和电解液，所述电极极片包括极耳、集流体与涂敷层，所述极耳与所述集流体电子导通，所述涂敷层附着于所述集流体上，所述涂敷层的单面厚度为h，所述极耳的厚度为H；其特征在于：所述极耳的左右两侧均设置有所述涂敷层，并且10μm≤(2h-H)；在厚度方向上，所述极耳与所述集流体的重叠区域还设置有增厚层，所述增厚层的厚度为h1，且-60μm≤(2h-H-h1)≤40μm。2.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于，所述极耳与所述集流体电子导通的方式为所述极耳与所述集流体直接焊接或在所述极耳与所述集流体之间设置导电粘接层进行粘接。3.一种权利要求2所述的电化学电池，其特征在于，在所述极耳与所述集流体的电子导通位置，所述集流体靠近所述极耳的一侧无涂敷层，所述集流体背离所述极耳的一侧有涂敷层或无涂敷层；所述极耳与所述集流体之间设置的导电粘接层为所述增厚层的至少一部分。4.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于，20μm≤(2h-H)；-10μm≤(2h-H-h1)≤30μm。5.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于，所述增厚层位于所述极耳的外侧表面、所述极耳与所述集流体之间、所述集流体的背离所述极耳的一侧中的至少一个位置。6.一种权利要求5所述的电化学电池，其特征在于，位...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉洁，
申请(专利权)人：广东烛光新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44