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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

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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 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。
常見正極材料的工作電壓、比容量和能量密度

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