[實用新型]一種鈉離子水系電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721149496.4
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN207183452U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓建濤
• 申請（專利權(quán)）人: 韓建濤
• 主分類號: H01M10/36
• 分類號: H01M10/36
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 徐楊松

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鈉離子水系電池。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)有機系鋰離子二次電池，以鋰離子在正負極活性材料上的嵌入脫出和在兩極板間的擴散作為充放電基本原理，具有能量密度高，倍率高和循環(huán)壽命長的特點。在性能上可以滿足儲能系統(tǒng)的技術(shù)要求。然而，由于其大量使用易燃的有機電解質(zhì)，在生產(chǎn)和使用過程中會造成爆燃事故，有安全性問題缺陷。并且隨著純電動汽車的發(fā)展，大量廢棄電池的出現(xiàn)，對未來廢棄電池處理提出了嚴峻挑戰(zhàn)，如何避免電池造成的二次污染問題，將成為日后電池發(fā)展的一個頭等大事。特別在電解液處理問題上，里面含有大量含氟有機物，如何有效的處理將影響整個電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此亟需一種能夠克服上述問題的電池。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鈉離子水系電池，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種鈉離子水系電池，包括電芯、用于容納電芯的電池殼和灌注于電池殼內(nèi)的電解液，電解液中的溶劑為鈉鹽；電芯包括依次疊置并卷繞的正極片、第一隔離膜、負極片、第二隔離膜，正極片包括正極集流體和涂覆在正極集流體的涂覆區(qū)上的正極材料層，正極材料層內(nèi)含有有機鈉離子電池正極材料，正極集流體的極耳區(qū)上設(shè)有正極極耳，正極集流體采用不銹鋼材料制成，正極集流體的厚度小于20um，正極片的厚度為100-600um；負極片包括負極集流體和涂覆在負極集流體的涂覆區(qū)上的負極材料層，負極材料層內(nèi)含有有機鈉離子電池負極材料，負極集流體的極耳區(qū)上設(shè)有負極極耳，負極集流體采用不銹鋼材料制成，負極集流體的厚度小于20um，負極片的厚度為100-600um。

本實用新型的有益效果是：通過控制各結(jié)構(gòu)的厚度及選材，可以有效保證電池的性能，滿足壓實密度高、電池體積能量密度高、使用壽命長以及安全性高的使用需求。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，正極集流體采用不銹鋼網(wǎng)狀材料制成；負極集流體采用不銹鋼網(wǎng)狀材料制成。

采用上述進一步的有益效果是：原材料廣泛、成本低。

進一步，正極集流體和/或負極集流體的正面和/或反面上設(shè)有球形凹槽，正極集流體的正面和/或反面所設(shè)球形凹槽使得其相對面形成外凸結(jié)構(gòu)。

采用上述進一步的有益效果是：正極集流體和/或負極集流體上所設(shè)的球形凹槽和外凸結(jié)構(gòu)，有效的擴大了集流體的表面積，使得集流體與正極材料層之間的接觸面積更大，提高了充電速度，減小了自放電速度。

進一步，正極集流體的厚度為10-20um；負極集流體的厚度為10-20um。

采用上述進一步的有益效果是：原材料廣泛、成本低，同時還能有效解決水系電池集流體腐蝕問題。

進一步，球形凹槽的深度為2um-3um。

進一步，球形凹槽的深度為2.3um。

進一步，正極集流體和/或負極集流體各面上所設(shè)球形凹槽的總面積占其該面面積的30％-46％。

采用上述進一步的有益效果是：能夠有效的保證充放電速度的穩(wěn)定。

進一步，電池殼的密封蓋上開設(shè)有安全氣孔。

采用上述進一步的有益效果是：水系電池在使用過程中難免出現(xiàn)析氫析氧現(xiàn)象，開設(shè)安全氣孔能避免因在有些極端條件使用造成大量產(chǎn)氣，電池內(nèi)部壓力過大，帶來安全隱患的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型所述鈉離子水系電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中電芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中電芯展開后的斷面圖；

圖4為實施例一中正極集流體或負極集流體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實施例二中正極集流體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實施例二中負極集流體的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、電芯，110、正極片，111、正極集流體，112、正極材料層，113、正極極耳，120、第一隔離膜，130、負極片，131、負極集流體，132、負極材料層，133、負極極耳，140、第二隔離膜，2、電池殼，3、球形凹槽，4、外凸結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。