[發明專利]一種可充電鈉離子二次電池及制作方法

有效

• 申請號: 202110873553.8
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113745647B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 韓永斌
• 申請（專利權）人: 東莞力朗電池科技有限公司
• 主分類號: H01M10/054
• 分類號: H01M10/054;H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0567;H01M10/0587;H01M10/42
• 代理公司: 東莞市神州眾達專利商標事務所(普通合伙) 44251
• 代理人: 劉漢民

1.一種可充電鈉離子二次電池的制作方法，包括步驟一，原料選取；步驟二，配料；步驟三，烘烤；步驟四，碾壓；步驟五，分切；步驟六，制備；步驟七，裝配；步驟八，注液；步驟九，化成；步驟十，老化；其特征在于：

其中上述步驟一中，首先按照各組分的質量百分比分別選取80-95％的碳包覆后的鈉快離子導體材料磷酸釩鈉正極材料、1-5％的導電劑、1-5％的粘結劑以及0.1-0.5％的分散劑；

其中上述步驟二中，將步驟一中選取的碳包覆后的鈉快離子導體材料磷酸釩鈉正極材料、導電劑、粘結劑以及分散劑按照各組分的百分比之和為1進行稱取，然后將稱取的磷酸釩鈉正極材料、導電劑、粘結劑以及分散劑進行攪拌混合處理得到正極漿料；

其中上述步驟三中，將步驟二中得到的正極漿料涂布在正極集流體上，且正極集流體的材質為鋁箔或鎳箔，然后將涂布有正極漿料的正極集流體放置在烘烤箱中進行烘烤處理；

其中上述步驟四中，將步驟三中烘烤后的正極集流體放置在碾壓機下進行碾壓處理，隨后將碾壓后的正極集流體根據所需尺寸進行分切處理，然后將分切后的正極集流體進行制片處理從而得到所需的正極極片(3)；

其中上述步驟五中，選取適當的使用鋁箔或鎳箔作為負極材料，然后將選取的負極材料利用切片和制片工藝進行處理得到負極極片(4)；

其中上述步驟六中，選取一定量的溶劑、電解質鈉鹽以及電解液添加劑，隨后將選取的溶劑、電解質鈉鹽以及電解液添加劑進行充分混合并攪拌制成電解液，且電解液中的溶劑含量為40-60％，電解液添加劑包含常用的成膜添加劑：VC、PS、FEC、BP以及CHB，過充保護添加劑；

其中上述步驟七中，隨后選擇尺寸合適的殼體(1)和隔膜(2)備用，然后將步驟四中得到的正極極片(3)以及步驟五中得到的負極極片(4)進行疊放，且正極極片(3)和負極極片(4)之間放置有隔膜(2)，隨后將疊放后的隔膜(2)、正極極片(3)和負極極片(4)進行卷繞得到卷繞料，然后將得到的卷繞料裝配在殼體(1)中得到半成品電池料；

其中上述步驟八中，把步驟六中得到的電解液注入到步驟七中得到的半成品電池料中，并且進行封裝處理得到成品電池料，隨后將得到的成品電池料均勻放置在第一傾斜板上靜置2-3h，當傾斜時間達到后，將成品電池料放置在第二傾斜板上靜置3-4h；

其中上述步驟九中，將步驟八中得到的成品電池料使用0.1C恒流充電至電池荷電量的0.65，需時為6.5h，靜置20min后，利用0.1C恒流放電至2.5V，隨后循環恒流充電以及恒流放電步驟一次，同時充電過程中有正極極片(3)提供的鈉離子沉積在負極極片(4)上作為可充放電的鈉源；

其中上述步驟十中，將步驟九中處理后的成品電池料充電至4-4.2V，常溫存放7-8天，隨后在45-50℃的環境下存放7-8天完成老化的工藝，老化工藝完成后，檢測電池老化前后電壓差，隨后剔除不合格品，得到的合格品為成品可充電鈉離子二次電池。

2.根據權利要求1所述的一種可充電鈉離子二次電池的制作方法，其特征在于：所述步驟六中，溶劑使用的非水電解質溶液由以下非質子有機溶劑制得：N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸亞乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁內酯、1,2-二甲氧基乙烷、2-甲基四氫呋喃、二甲亞砜、1,3-二氧戊環、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊環、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊環衍生物、環丁砜、甲基環丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸亞內酯衍生物、四氫呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯以及丙酸乙酯。

3.根據權利要求1所述的一種可充電鈉離子二次電池的制作方法，其特征在于：所述步驟六中，電解質鈉鹽是可溶于上述溶劑中的鈉鹽，包括：六氟磷酸鈉、高氯酸鈉、四氟硼酸鈉以及氯化鈉，電解質濃度為0.5mol/L-2.0mol/L；電解質還需要添加能夠溶解于上述溶劑的鋰鹽作為添加劑，添加劑包括0.01-0.05mol/L的六氟磷酸鋰、高氯酸鋰以及四氟硼酸鋰。

4.根據權利要求1所述的一種可充電鈉離子二次電池的制作方法，其特征在于：所述步驟八中，第一傾斜板與水平面之間的夾角角度為45°。