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【干貨】鋰離子電池生產(chǎn)線兼容鈉離子電池

時間：2024-06-02 來源：瀏覽：

【干貨】鋰離子電池生產(chǎn)線兼容鈉離子電池

旺材鋰電

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來源：動力電池BMS

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鈉離子電池生產(chǎn)工藝可參考鋰離子電池，部分工序簡化。以軟包疊片工藝為例，工序可分為三個部分：

1.前端電極制造工序，電極漿料制備、電極涂布、輥壓、極片真空干燥、極片分切等；

2.后端裝配工序，疊片、焊接、入殼封裝、真空干燥、注液及封口等；

3.化成分選工序，包括預(yù)封裝、化成、二次封裝、分容篩選等。

與鋰電池不同的是，鈉電池可以使用鋁箔作為負極集流體，因此正負極片均可以采用鋁極耳進行連接，這樣可以簡化極耳焊接工序。

鈉離子電池工藝流程

層狀氧化物類正極材料有望憑借成本低、工藝簡單率先量產(chǎn)

鈉離子電池跟鋰離子電池最大區(qū)別在于正極材料，三種技術(shù)路線各有獨特優(yōu)勢。目前鈉離子電池正極材料體系主要分為 層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子類及普魯士藍類三種技術(shù)路線 ：

1.層狀氧化物

通式為 NaxMO2（M 為一種或多種過渡金屬元素或者摻雜替換元素），擁有二維傳輸通道，鈉離子傳輸快；壓實密度較高，擁有較高能量密度；制備工藝和三元材料一致，可以直接使用現(xiàn)有設(shè)備，縮短產(chǎn)業(yè)化周期，降低研發(fā)成本。

缺點：未改性材料在空氣中穩(wěn)定性較差，生產(chǎn)、存儲和使用成本增加，循環(huán)壽命差。

2.聚陰離子類

材料通式為 NaxMy(XaOb)zZw，M 為 Ti、V、Fe 等一種或多種，X 為 S、P 等，Z 為 F 等。具有開放的三維骨架結(jié)構(gòu)，加上聚陰離子和鹵素陰離子的誘導效應(yīng) ，工作電壓高，通常具有優(yōu)良的倍率性能、公眾號動力電池BMS, 循環(huán)性能、熱穩(wěn)定性。但是導電性較差，需要額外碳包覆或納米化工藝改善。

NASICON 結(jié)構(gòu)的 Na3V2(PO4)3 和磷酸鐵鋰一樣具有 3.4V 的長平臺，生產(chǎn)工藝可以直接沿用磷酸鐵鋰工藝。由于含有劇毒的 V元素，成本較高，產(chǎn)業(yè)化進程較慢。

3.普魯士藍類

材料通式為 NaxMM’(CN)6·xH2O，M’通常為 Fe 元素，M 為過渡金屬元素。其中 FeMn 基普魯士藍類材料擁有 150mAh/g 的比容量和 3.4V 的平臺電壓，原材料成本低廉，有望實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。問題在于需要水溶液方法合成，結(jié)晶水含量難以控制，水含量影響電池性能。層狀過渡金屬氧化物比容量高，聚陰離子類電壓平臺高，是兩種開發(fā)高能量密度鈉離子電池的路線。