[发明专利]一种电化学电池的电极、使用该电极的电化学电池及其制备方法

权利要求书

1.一种电化学电池电极，包括集流体和涂敷层，所述集流体的表面包括涂敷区和间隙区，所述涂敷层分块独立分布于所述集流体同一个表面的涂敷区，其特征在于：

所述集流体的厚度大于或等于10μm，且无穿孔结构；

所述间隙区含有封装辅助层，所述封装辅助层的厚度为h，h≤10μm。

2.一种权利要求1所述电化学电池电极，其特征在于：所述涂敷区分布于所述集流体的一个表面；所述电极包括正极或负极；所述集流体包括正极集流体或负极集流体；所述涂敷层包括正极涂敷层或负极涂敷层；所述正极集流体由金、银、铜、铁、锡、锌、铅、镍、铝、钨、钼、钽、铌、钛以及钢和不锈钢、镍基和钴基合金中的至少一种组成；所述负极集流体由金、银、铜、铁、锡、锌、铅、镍、铝、钨、钼、钽、铌、钛以及钢和不锈钢、镍基和钴基合金中的至少一种组成；所述正极涂敷层中包含正极活性物质，所述负极涂敷层中包含负极活性物质；所述正极活性物质包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂铁氧化物、锂钒氧化物、硫或硫化物、三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。

3.一种权利要求1所述电化学电池电极，其特征在于：所述集流体的厚度大于或等于15μm；所述涂敷区的面积小于或等于3000cm²，其中长度L小于或等于100cm，宽度d小于或等于50cm；且两块独立的涂敷层的相邻边缘之间的间隙宽度m为2mm～10cm。

4.一种权利要求3所述电化学电池电极，其特征在于：所述集流体的厚度大于或等于20μm；所述涂敷区的面积小于或等于1000cm²，其中长度L小于或等于40cm，宽度d小于或等于30cm；且两块独立的涂敷层的相邻边缘之间的间隙宽度m为4mm～2cm。

5.一种权利要求1所述电化学电池电极，其特征在于：所述封装辅助层由封装辅助处理得到，h≤5μm；所述封装辅助处理包括抛光处理、镀层处理、有机硅处理和阳极氧化中的至少一种。

6.一种权利要求5所述电化学电池电极，其特征在于：所述抛光处理包括机械抛光处理或/和化学抛光处理；所述电镀处理包括镀锌处理、镀铜处理、镀铬处理、镀铅处理、镀银处理、镀镍处理、镀锡处理或镀镉处理中的至少一种；

所述有机硅处理包括用硅烷偶联剂、硅烷交联剂、硅树脂或聚硅氧烷中的至少一种进行的处理。

7.一种电化学电池，包括电池主体区和封装区，其特征在于：所述电池主体区包括权利要求1所述的电化学电池电极、隔离膜、对电极、电解液和外封装部件；电极的集流体至少为所述外封装部件中的隔水层；所述封装区包括权利要求1所述集流体的间隙区和密封层，所述间隙区与所述电极的集流体为一个整体，所述密封层设置于所述封装辅助层的外侧表面上，并且所述密封层将所述电极的集流体与所述对电极的集流体粘接在一起。

8.一种权利要求7所述电化学电池，其特征在于，所述电化学电池有且仅有一片单面涂敷正极和一片单面涂敷负极；且作为外封装结构的正极集流体和负极集流体外侧设置有绝缘层；所述密封层为三层结构，分别为粘接层、绝缘层、粘接层；所述粘接层将所述绝缘层与所述集流体粘接在一起。

9.一种权利要求7所述电化学电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，电极浆料制备：将活性物质与导电剂、粘接剂、溶剂搅拌均匀得到电极浆料待用；

步骤2，初始膜片制备：将步骤1得到的浆料涂敷于集流体上，烘干、处理后得到面积S小于或等于3000cm²、长度L小于或等于100cm、宽度d小于或等于50cm的若干块独立的涂敷区；两块独立的涂敷层之间的间隙宽度m为2mm～10cm的初始膜片；

步骤3，集流体封装辅助处理：使用封装辅助处理剂处理初始膜片中裸露的集流体的间隙区，之后对处理区进行净化处理从而得到电极膜片；

步骤4，电芯装配：于干燥房中，将电解液分散于干燥后的步骤3得到的电极膜片、隔离膜或对电极中的至少一种结构上，将密封层布置于步骤3所述集流体封装辅助处理的间隙区，之后将该电极膜片与隔离膜、对电极组装成电芯；

步骤5，成品电芯制备：将步骤4组装得到的电芯于干燥房中化成、整形、封装、分切得到单个成品电化学电池。

10.一种权利要求9所述电化学电池的制备方法，其特征在于，步骤2所述初始膜片制备时，制备间隙区的方法为间歇涂敷、溶剂清洗、激光清洗、辅助层剥离中的至少一种；步骤3所述封装辅助处理包括抛光处理、镀层处理、有机硅处理或阳极氧化中的至少一种，且处理过程中，处理液不会污染涂层；步骤4所述的密封层包括聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯、热熔胶、反应型热熔胶中的至少一种。