[发明专利]一种可充电钠离子二次电池及制作方法

说明书

本发明公开了一种无负极可充电钠离子二次电池及制作方法，包括壳体、隔膜、正极极片和负极极片，所述壳体的内部卷绕有隔膜、正极极片和负极极片，且隔膜位于正极极片和负极极片之间；制作方法，包括步骤一，原料选取；步骤二，配料；步骤三，烘烤；步骤四，碾压；步骤五，分切；步骤六，制备；步骤七，装配；步骤八，注液；步骤九，化成；步骤十，老化；该发明，通过将具有钠快离子导体结构的材料作为活性物质，制成钠离子电池，有利于大规模应用于储能以及动力方面，提高了该发明的适用范围，同时在制备的过程中，通过将成品电池料放置在倾斜的角度上进行放置处理，有利于使电解液充分与与极片接触，进而提高了该电池产品的品质。

技术领域

本发明涉及二次电池技术领域，具体为一种可充电钠离子二次电池及制作方法。

背景技术

锂离子电池已经广泛应用于储能、电动车、电动工具、移动数码等各个领域。随着锂离子电池的广泛应用，尤其是电动汽车市场的快速发展，锂资源被大量消耗并将濒临枯竭。当前的锂离子电池技术在规模储能阶段存在着价格高、材料稳定性差、长循环安全性能差等问题。同时，综合锂离子电池材料制造、电池生产和循环的能耗考虑，制造1kWh的锂离子电池需要耗能约400kWh，产生约75kg的二氧化碳气体(相当于35L汽油燃烧放出的气体量)，其主要能耗为电极材料的生产。因此，锂离子电池只有循环工作数百次(400)后，其环境效益才能逐渐显现。

锂元素地壳含量仅0.0065％，全球锂储量76％以上集中分布在南美洲。锂资源储量少，全球分布不均，使得锂离子电池成本一直居高不下。同主族的钠元素地壳中含量约为2.8％，丰富度为锂资源的430倍，并且与锂具有相似的物理化学性质。根据锂离子“摇椅式”电池原理，富钠离子化合物可类似富锂离子正极材料，提供可脱嵌的钠离子及结构，匹配对应的电解液、隔膜与负极构成室温钠离子电池。钠离子电池的发展则为降低二次离子电池成本提供了重要方向。钠离子电池通过钠离子嵌入电池正负极电势的不同产生电池电压，并实现钠离子在正负极之间的嵌入和迁出，完成电荷储存和释放。

钠离子电池仍处于初步起步阶段，与锂离子电池相比钠离子电池具有的优势有：(1)钠盐原材料储量丰富，价格低廉，采用铁锰镍基正极材料相比较锂离子电池三元正极材料，原料成本降低一半；(2)由于钠盐特性，允许使用低浓度电解液(同样浓度电解液，钠盐电导率高于锂电解液20％左右)降低成本；(3)钠离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体，可以进一步降低成本8％左右，降低重量10％左右；(4)由于钠离子电池无过放电特性，允许钠离子电池放电到零伏。钠离子电池能量密度大于100Wh/kg，可与磷酸铁锂电池相媲美，但是其成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池，因此设计一种可充电钠离子二次电池及制作方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可充电钠离子二次电池及制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可充电钠离子二次电池，包括壳体、隔膜、正极极片和负极极片，所述壳体的内部卷绕有隔膜、正极极片和负极极片，且隔膜位于正极极片和负极极片之间。

一种可充电钠离子二次电池的制作方法，包括步骤一，原料选取；步骤二，配料；步骤三，烘烤；步骤四，碾压；步骤五，分切；步骤六，制备；步骤七，装配；步骤八，注液；步骤九，化成；步骤十，老化；

其中上述步骤一中，首先按照各组分的质量百分比分别选取80-95％的碳包覆后的钠快离子导体材料磷酸钒钠正极材料、1-5％的导电剂、1-5％的粘结剂以及0.1-0.5％的分散剂；

其中上述步骤二中，将步骤一中选取的碳包覆后的钠快离子导体材料磷酸钒钠正极材料、导电剂、粘结剂以及分散剂按照各组分的百分比之和为1进行称取，然后将称取的磷酸钒钠正极材料、导电剂、粘结剂以及分散剂进行搅拌混合处理得到正极浆料；

其中上述步骤三中，将步骤二中得到的正极浆料涂布在正极集流体上，且正极集流体的材质为铝箔或镍箔，然后将涂布有正极浆料的正极集流体放置在烘烤箱中进行烘烤处理；