[发明专利]一种电池及其制备方法

说明书

本申请提供一种电池及其制备方法，该电池包括：壳体，设置于壳体中的至少一个电芯，至少一个电芯中包括正极片、负极片以及隔离极片；隔离极片以Z型连续弯折多次形成层叠结构，形成的层叠结构之间的层隙中设有一层正极片或负极片，且相邻两个层隙中各自设有的极片的极性不同；隔离极片包括第一集流体、涂覆在第一集流体的其中一表面的正极浆料以及涂覆在第一集流体的另一表面的负极浆料；其中，涂覆有正极浆料的表面与负极片接触，涂覆有负极浆料的表面与正极片接触。利用本申请提供的电池结构，能简化电池的制作流程，降低电池成本。

技术领域

本申请涉及能源技术领域，特别涉及一种电池及其制备方法。

背景技术

随着锂电技术发展，锂电池在通信电源、数据中心、微网储能、电动车等领域应用越来越广泛，由于资源影响，锂电池的成本大幅上涨，给新型储能技术带来了发展和迭代的机会。

钠离子电池与锂离子电池的技术特点相似，理论成本更低，是产业内比较看好的技术，钠离子电池更安全，钠离子电池的制造成本理论上比锂离子电池更低。并且钠离子电池正负极集流体可以采用铝箔，因此在设计上可以考虑进一步的提升电池能量密度，降低电池成本。

但目前大多数电池的电极，采用正负极分开卷芯内部并联的结构，因此电芯的制作流程复杂，成本高。有鉴于此，需要提供一种新型电池结构，从而简化制作流程，降低电池成本。

发明内容

本申请提供一种电池及其制备方法，能简化电池的制作流程，降低电池成本。

第一方面，本申请提供一种电池，该电池包括：壳体，设置于壳体中的至少一个电芯，至少一个电芯中包括正极片、负极片以及隔离极片；隔离极片以Z型连续弯折多次形成层叠结构，形成的层叠结构之间的层隙中设有一层正极片或负极片，且相邻两个层隙中各自设有的极片的极性不同；隔离极片包括第一集流体、涂覆在第一集流体的其中一表面的正极浆料以及涂覆在第一集流体的另一表面的负极浆料；其中，涂覆有正极浆料的表面与负极片接触，涂覆有负极浆料的表面与正极片接触。

利用本申请实施例提供的电池，可直接实现电芯内串，从而使电芯总正总负出来即为高压电芯，并且还能减少集流体的用量，提升电池能量密度，降低成本。

通过叠片设备依次放置正极片-负极片-正极片-负极片…以及间隔在上述极片之间的隔离极片，既可以按本申请所描述的Z型叠片方式，还可以将正极片、负极片以及隔离极片依次用卷绕机层叠卷绕成卷状的电芯。根据叠片的厚度、充放电温升及极片活性物质的利用率来改变不同正极片以及负极片的放置顺序。

正极片和隔离极片接触时，钠离子从正极片的正极活性材料中脱出，经过电解液后嵌入到隔离极片的负极活性材料中；放电时，钠离子从隔离极片的负极活性材料中脱出，经过电解液后进入到正极片的正极活性材料中。负极片和隔离极片接触时，钠离子从隔离极片的正极活性材料中脱出，经过电解液后嵌入到负极片的负极活性材料中；放电时，钠离子从负极片的负极活性材料中脱出，经过电解液后进入到隔离极片的正极活性材料中。

作为一种可能的实施方式，正极片包括第二集流体和涂覆于第二集流体两面的正极浆料，负极片包括第三集流体和涂覆于第三集流体两面的负极浆料。

作为一种可能的实施方式，正极片、负极片以及隔离极片的集流体材质相同。钠离子电池正极片、负极片的集流体以及正负极片都可使用造价更低的铝箔而不是成本更高的铜箔，从而降低电池的制造成本，从而减少集流体的用量，提升电池的能量密度，降低成本。

作为一种可能的实施方式，正极浆料包括：钠层状氧化物正极材料以及聚阴离子类钠离子正极材料中的至少一种。

作为一种可能的实施方式，电池还包括：电解液，电解液包括原位固态电解液以及高压电解液中的至少一种。电解液填充浸润在正极片、负极片以及正极片、负极片之间的正负极片。在电解液允许的情况下，还可以将多个正负极片进行Z型叠片，从而提升电池输出的电压大小。