钠离子电池工作原理:与锂离子电池类似,属于“摇椅式电池”,通过钠离子在正负极间的嵌入与脱嵌,进行充放电循环。
其主要的工作原理
钠离子电池体系构成
钠离子电池正极材料
钠离子电池负极材料
以下是钠离子电池的工艺流程图:
1. 电极制备:
- 负极:通常采用金属钠(Na)作为负极材料。将金属钠与导电剂、粘合剂等混合,制成糊状物,涂抹在铜箔(Cu)基材上。
- 正极:正极材料一般为钠化合物,如钒酸钠(Na3V2(PO4)3)、镍钠矿(NaNiO2)等。将正极材料与导电剂、粘合剂等混合,制成糊状物,涂抹在铝箔(Al)基材上。
2. 隔膜:选用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等材料制成的薄膜作为隔膜,用以防止正负极短路。
3. 电芯装配:将负极、正极、隔膜依次堆叠,组成电芯。电芯之间填充电解质溶液,电解质溶液通常为碳酸钠(Na2CO3)或硫酸钠(Na2SO4)等。
4. 电池组装:将电芯、电解质、电解质填充系统、电池管理系统(BMS)、电路板等组件组装在一起,形成一个完整的三明治结构。
5. 电池成型:经过检测、化成、容量测试等工艺步骤,对电池进行成型。检测电池的性能指标,如电压、电流、内阻等。
6. 品质控制:对电池进行严格的品质控制,确保电池在后续使用过程中性能稳定、安全可靠。
7. 成品测试:对成品电池进行充放电测试、循环寿命测试、安全性能测试等,确保电池符合各项性能指标。
8. 包装:将测试合格的电池进行包装,以防在运输和储存过程中受到损坏。
9. 出厂检验:对成品电池进行最后一次检验,确保电池质量符合标准。
10. 销售与应用:将电池应用到各种场景,如储能系统、电动汽车、电子产品等。
与锂电池不同的是,钠电池可以使用铝箔作为负极集流体,因此正负极片均可以采用铝极耳进行连接,这样可以简化极耳焊接工序。
常见正极材料的工作电压、比容量和能量密度
以上是钠离子电池的工艺流程图。需要注意的是,不同类型和规模的钠离子电池生产线可能存在一定的差异。在实际生产过程中,需要根据具体情况进行调整和优化。