CN107634185A - 一种钠离子纽扣电池负极钠片加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钠离子纽扣电池负极加工工艺，将钠块加工成可用于纽扣电池负极的钠片，所述工艺采用的装置包括橡胶棒、陶瓷刀、定制铝制模具、陶瓷绝缘镊子和圆孔冲。用陶瓷刀将钠块氧化层切除，将钠块置于定制铝制模具中央，模具中央深度为1.2mm，长宽皆为16mm的凹槽，用橡胶棒将钠块擀平填满凹槽，用圆孔冲置于钠片表面用力按压，即可冲出钠片，用陶瓷绝缘镊将钠片夹出，即可用来做钠离子纽扣电池负极。本发明可以通过控制凹槽深度来控制钠片厚度，通过控制凹槽长宽，圆孔冲的直径来控制钠片直径，进而达到对钠片直径，厚度的灵活控制。本发明解决了钠片厚度和大小不均匀对电池性能的影响，该方法制备的钠片负极在组装时不需要弹簧片，节约了成本。

Description

一种钠离子纽扣电池负极钠片加工工艺

技术领域

本发明涉及电化学领域，是一种钠离子纽扣电池负极钠片加工工艺。

背景技术

随着社会经济的高速发展，对能源特别是化石能源的消耗越来越多，能源短缺和环境污染成为世界各国关注的焦点问题。近年来，随着我国进入高速发展时期，我国人均的碳排放量正在大幅增加，而随着国际碳配额竞争的激烈，合理利用和开发新能源成为攸关国计民生和国家战略竞争力的重要任务。目前，我国政府坚持走可持续发展道路，高度重视新能源的发展，将节能技术的研究、洁净可再生新能源的开发以及新型储能技术的应用列为今后至关重要的研究方向，因此研究开发绿色环保、可持续发展的新型能源是解决上述危机的一种有效途径。近年来，能源和环境问题备受关注，随着社会的发展人们对化石燃料的需求越来越大，然而化石燃料资源有限，不能满足日益增长的需求，同时化石能源的使用会引发环境污染、温室效应、雾霾等环境问题。因此急需寻找新的能源体系。

锂离子电池作为新型电源，因其具有高能量能量密度、高输出电压、使用寿命长等优点是当前科学研究的热点。目前锂电池是发展最为明朗的高能电池体系，占据市场大量份额，近年来，随着电子设备、电动工具、小功率电动汽车等迅猛发展，数码、交通等产业对锂离子电池依赖加剧，必然带来锂资源短缺和锂价格上涨的问题，钠离子电池体系由于具有资源丰富、成本低廉、环境友好，和电化学性能稳定等优势，使其拥有比锂电池更大的市场竞争优势，近几年受到广泛关注，为电化学储能提供了新的选择。

电池的电极材料是研究电池性能的基础，是影响电池性能的关键因素。在对钠离子电池电极材料进行研究时，通常要消除相对电极的影响，钠离子半电池中一般用钠片作为负极来研究相应的正极材料，由于金属钠的化学性质很活，对水和空气十分敏感易氧化，故无市售钠片，需自行将钠块制成钠片，由于自制钠片时其厚度和大小很难控制，所以影响电极的研究。

因此需要一种简单易操作的能准确控制钠片厚度和大小的工艺，便于对正负极的研究。

发明内容

针对上工艺上的不足，本发明的目的就在于提供一种可灵活控制钠电极片厚度和大小的方法。

本发明提出的一种钠离子纽扣电池负极钠片加工工艺，所述工艺采用的装置包括橡胶棒、陶瓷刀、铝制模具、陶瓷绝缘镊子和圆孔冲，通过设计不同规格的铝制模具和圆孔冲，以及后期加工处理控制钠片的厚度和直径，以满足不同型号的纽扣电池对负极的不同需求；所述铝制模具上设置凹槽，所述凹槽的尺寸根据需要制备的纽扣电池直径确定，所述圆孔冲的直径根据需要制备的纽扣电池直径确定，具体步骤如下：

（１）：在水蒸气压强、氧含量的压强均小于1ppm的真空手套箱中，将钠块取出，用无尘纸将钠块表面煤油擦干；

（２）：用陶瓷刀将钠块表面氧化层切除，放置于铝制模具的凹槽中央；

（３）：用橡胶棒将钠块擀平直至将凹槽填满；

（４）：将圆孔冲置于凹槽中央，用手用力下压，随即凹槽中形成一个圆形钠片；

（５）：用陶瓷绝缘镊子将圆形钠片夹出，即可用来做纽扣电池负极；

（６）：将多余钠片废料隔绝水氧密封，钠片负极加工工艺完毕。

本发明中，通过改变铝制模板表面凹槽的厚度，在后期加工中可以控制钠片的厚度。

本发明中，通过设计圆孔冲的直径，在后期加工中可以控制钠片的直径。

本发明的有益效果在于：本发明操作简单易行且加工效率高，并能精确控制电极钠片的厚度和大小，便于研究钠离子电池的正负极材料电化学性能。

附图说明

图1是铝制模板示意图；

图2 是圆孔冲示意图；

图3 是橡胶棒示意图；

图4 是陶瓷刀示意图；

图5 是陶瓷绝缘镊示意图；

图6是钠片制作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。

实施例１：为了更清楚的说明本发明的所用工具和实施例，下面结合附图对本发明进行详述（以制作直径16mm厚度1.2mm钠片为例）

具体步骤如下：

（１）根据纽扣电池直径设计铝制模具；如图１所示，所述铝制模具的长*宽*高为100mm*100mm*10mm；其上分有凹槽，凹槽的长*宽*高为16mm*16mm*1.2mm；

（２）根据纽扣电池直径设计圆孔冲；如图２所示，所述圆孔冲的直径为16 mm；

（３）采用陶瓷刀将钠块表面氧化层切除；

（４）将钠块置于铝制模具的凹槽中央处；

（５）用橡胶棒将钠块擀平直至填满凹槽；

（６）使用圆孔冲置于凹槽中央，下按直至圆孔冲接触到凹槽底部；取出圆孔冲；

（７）采用陶瓷镊将圆形钠片取出用于作为对电极。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。

Claims (3)

1.一种钠离子纽扣电池负极钠片加工工艺，其特征在于所述工艺采用的装置包括橡胶棒、陶瓷刀、铝制模具、陶瓷绝缘镊子和圆孔冲，通过设计不同规格的铝制模具和圆孔冲，以及后期加工处理控制钠片的厚度和直径，以满足不同型号的纽扣电池对负极的不同需求；所述铝制模具上设置凹槽，所述凹槽的尺寸根据需要制备的纽扣电池直径确定，所述圆孔冲的直径根据需要制备的纽扣电池直径确定，具体步骤如下：

（1）：在水蒸气压强、氧含量的压强均小于1ppm的真空手套箱中，将钠块取出，用无尘纸将钠块表面煤油擦干；

（２）：用陶瓷刀将钠块表面氧化层切除，放置于铝制模具的凹槽中央；

（３）：用橡胶棒将钠块擀平直至将凹槽填满；

（４）：将圆孔冲置于凹槽中央，用手用力下压，随即凹槽中形成一个圆形钠片；

（５）：用陶瓷绝缘镊子将圆形钠片夹出，即可用来做纽扣电池负极；

（６）：用陶瓷绝缘镊将多余钠片废料放入离心管中隔绝水氧密封，钠片负极加工工艺完毕。

2.根据权利要求1所述的一种钠离子纽扣电池负极钠片加工工艺，其特征在于通过改变铝制模板表面凹槽的厚度，在后期加工中可以控制钠片的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种钠离子纽扣电池负极钠片加工工艺，其特征在于通过设计圆孔冲的直径，在后期加工中可以控制钠片的直径。