CN117117075B - 一种调控压实密度的极片制备方法、极片及钠离子电池 - Google Patents
一种调控压实密度的极片制备方法、极片及钠离子电池 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种调控压实密度的极片制备方法、极片及钠离子电池,包括将待处理极片于预设露点温度下进行水含量调控处理和辊压处理,得到具有目标压实密度的目标极片;待处理极片的水含量在所述水含量调控处理过程中发生变化,所述预设露点温度用于限制经过所述水含量调控处理的待处理极片的水含量,使所述待处理极片的压实密度达到所述目标压实密度。本申请通过调控待处理极片所处环境的露点温度,调控待处理极片吸水后的水含量,有效调控极片的压实密度达到目标压实密度,加工工艺简单,调控灵活方便精确,提高了目标极片的压实和后续加工性能,适用于多种循环性能要求、多种能量密度要求和多种倍率要求的应用场景,也能够节省环境除湿成本。
Description
技术领域
本申请涉及二次电池技术领域,尤其涉及一种调控压实密度的极片制备方法、极片及钠离子电池。
背景技术
极片的压实密度是影响电池性能的重要因素,过低的压实密度会在极片中形成更多空隙,增加极片的吸电解液量,影响电芯的能量密度与体积能量密度;提高极片的压实密度,能够提高电池的能量密度与体积能量密度,目前电池生产厂家主要采用减少材料中心粒度的方式提高极片压实密度,但是中心粒度的减少,会产生浆料配方通用性降低、电芯注液困难、循环次数降低等缺点;此外,过高的压实密度会使正极材料颗粒更加紧密,影响电解液浸润,从而影响材料的克容量发挥与倍率性能,同时,过高的压实密度会使正极极片变脆,弯折后极片出现脆断,不利于后续电芯的制备。
并且,针对不同应用场景需要不同压实密度的极片,比如能量密度要求高,体积能量密度要求高,对倍率和循环要求低的场景就需要高压实密度的极片;循环要求高,能量密度要求低,倍率要求高的场景需要采用低压实密度的极片,目前没有较好的方式能够在制备过程中灵活调控极片的压实密度,无法满足多种不同性能极片的制备要求。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题,本申请提供了一种调控压实密度的极片制备方法、极片及钠离子电池,能够在制备过程中灵活有效地调控极片的压实密度,提高极片的压实和加工性能。所述技术方案如下:
一方面,本申请提供了一种调控压实密度的极片制备方法,包括:
将待处理极片于预设露点温度下进行水含量调控处理和辊压处理,得到具有目标压实密度的目标极片;所述待处理极片的水含量在所述水含量调控处理过程中发生变化,所述预设露点温度用于限制经过所述水含量调控处理的待处理极片的水含量,以使得所述待处理极片的压实密度达到所述目标压实密度。
进一步地,所述预设露点温度为-35℃~-5℃。
进一步地,所述水含量调控处理的时间为20min~60min。
进一步地,所述方法还包括:
将所述待处理极片于所述预设露点温度下进行辊压处理;或
在所述水含量调控处理之后,将吸水后的待处理极片进行辊压处理。
进一步地,所述目标极片的水含量为300ppm~1500ppm。
进一步地,所述目标压实密度为2.0~2.5g/cm3。
进一步地,所述目标极片包括正极极片与负极极片中的至少一种。
进一步地,所述正极极片的正极材料包括铁基硫酸盐类正极材料、钒基焦磷酸盐类正极材料和钒基磷酸盐类正极材料中的至少一种。
另一方面,本申请还提供了一种极片,由如上任一项所述的调控压实密度的极片制备方法得到。
另一方面,本申请还提供了一种钠离子电池,包括由如上任一项所述的调控压实密度的极片制备方法制得的极片,或包括如上所述的极片。
实施本申请,具有如下有益效果:本申请通过调控待处理极片所处环境的露点温度,即通过调控待处理极片所处环境的湿度,调控待处理极片在制备过程中的水含量变化和待处理极片吸水后的水含量,从而有效调控极片的压实密度上限,使得极片的压实密度能够达到目标压实密度,调控精确性高,且加工工艺简单,露点温度调控灵活方便,使得压实密度的调控也灵活方便,能够通过调控露点温度,得到多种目标压实密度的目标极片,适用于多种循环性能要求、多种能量密度要求和多种倍率要求的应用场景,适用性好;同时,通过水含量调控处理和辊压处理能够提高目标极片的耐弯折性能,极大地提高了目标极片的压实和后续加工性能;此外,针对不同的应用场景,通过调控露点温度,能够节省环境除湿能耗及成本。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例,因此不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的描述中,对于以下定义的术语,除非在权利要求书或本说明书中的其他地方给出一个不同的定义,否则应当应用这些定义。所有数值无论是否被明确指示,在此均被定义为由术语“约”修饰。术语 “约”大体上是指一个数值范围,本领域的普通技术人员将该数值范围视为等同于所陈述的值以产生实质上相同的性质、功能、结果等。由一个低值和一个高值指示的一个数值范围被定义为包括该数值范围内包括的所有数值以及该数值范围内包括的所有子范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了下述描述以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、或产品固有的其它步骤或单元。
目前电池生产主要采用减少材料中心粒度的方式提高极片的压实密度,但会产生浆料配方通用性降低、电芯注液困难、循环次数降低等缺点;另外,针对不同应用场景需要不同压实密度的极片,以满足不同应用场景下对多种循环性能、多种能量密度和多种倍率的性能要求;其中,聚阴离子型钠离子电池,尤其是铁基硫酸盐体系,真密度低,克容量相对较低,其极片的压实密度更需要调控,以尽可能发挥其最优性能。鉴于此,本申请提供一种通用性的改进方案,通过调控所处环境中的水含量,能够实现对极片压实密度的调控,以解决上述问题中的至少其一。
以下介绍本申请提供的一种调控压实密度的极片制备方法,包括:
S1,将待处理极片于预设露点温度下进行水含量调控处理和辊压处理,得到具有目标压实密度的目标极片。
其中,待处理极片的水含量在水含量调控处理过程中发生变化,使得水分能够存于待处理极片中;预设露点温度代表待处理极片当前所处环境的湿度,该预设露点温度能够用于限制经过水含量调控处理的待处理极片的水含量,从而能够调控待处理极片的压实密度上限,以使得待处理极片的压实密度达到目标压实密度且不易脆断,即在提升耐弯折性能的同时有效调控目标极片达到目标压实密度,调控灵活方便,通用性好,制得的目标极片的后续加工性能好。
在一些实施例中,预设露点温度能够用于限制水含量调控处理过程中待处理极片的水含量在单位时间内的变化量,以使得水含量调控处理能够有效调控目标极片中的水含量,进而控制目标极片的压实密度达到目标压实密度,调控精确方便。
对于能量密度要求较高,尤其是体积能量密度要求较高,而循环要求相对较低的应用场景,例如制备动力电芯的应用场景,目标压实密度较大,但在湿度较高的环境中,难以将待处理极片辊压至目标压实密度,即使辊压至目标压实密度,得到的目标极片也极易脆断;则降低预设露点温度,此时待处理极片所处的环境更加干燥,在相同时间间隔内待处理极片的吸水量减少,最终使得吸水后的待处理极片能够承受的压实密度提高,即待处理极片的压实密度上限提高,待处理极片经过辊压处理后能够达到较高的目标压实密度且不易脆断,也即在保证目标极片的耐弯折性能的同时提高压实密度上限,目标极片的耐弯折性能和可靠性高,有利于提升目标极片的后续加工性能,且制得的高压实密度的目标极片具备较高的能量密度,满足该应用场景下对能量密度的高要求。
对于能量密度要求较低,但循环性能要求和倍率性能要求相对较高的应用场景,例如制备储能电芯的应用场景,目标压实密度较小,也即该应用场景对目标极片的压实密度要求不高,对干燥环境的要求也相应较低,则能够增加预设露点温度,使得待处理极片所处的环境更加湿润,一方面,在相同时间间隔内待处理极片的吸水量增多,但目标压实密度较小,生产工艺能够正常进行,也不易发生脆断,提高目标极片的耐弯折性能,有利于提升目标极片的后续加工性能,且制得的低压实密度的目标极片具备较高的循环性能和倍率性能,满足了该应用场景下对循环性能和倍率性能的高要求,另一方面,能够大大节省环境除湿的能耗及相应的成本,节能降耗。
具体地,预设露点温度为-35℃~-5℃;可以理解地,该预设露点温度可以为-35℃~-5℃中的任意点值;示例性地,该预设露点温度可以为-35℃,-25℃,-20℃,-15℃,-10℃,-5℃等;在该预设露点温度范围内进行调控,使得待处理极片的水含量得到调控,从而调控待处理极片的压实密度上限,制备得到具有目标压实密度的目标极片,调控方便简单,能够适用于制备各种不同目标压实密度的目标极片的应用场景,通用性好;其中,降低预设露点温度,即降低环境中的湿度,能够提高待处理极片的压实密度上限,使得待处理极片在不易脆断的前提下所允许的压实密度增加,从而能够辊压达到更高的目标压实密度,提高目标极片的能量密度和体积能量密度,同时不易脆断;升高预设露点温度,即升高环境中的湿度,待处理极片的水含量升高,压实密度上限降低,那么在不易脆断的前提下,目标极片只能辊压至较低的目标压实密度,有利于提高目标极片的循环性能和倍率性能,适用于对循环性能和倍率性能要求高,但对能量密度要求低的应用场景。
在一些实施例中,预设露点温度为-35℃~-20℃(不包含-20℃),环境湿度较低,能够提高待处理极片的压实密度上限,适用于对能量密度要求相对较高的应用场景;在另一些实施例中,预设露点温度为-20℃~-10℃(不包含-10℃),环境湿度中等,适用于对循环性能和倍率性能要求中等的应用场景;在其他实施例中,预设露点温度为-10℃~-5℃,环境湿度较高,适用于对循环性能和倍率性能要求相对较高,但对能量密度要求相对较低的应用场景。
具体地,水含量调控处理的时间为20min~60min;可以理解地,该时间可以为20min~60min中的任意点值,此处不再枚举;水含量调控处理是指将待处理极片静置于预设露点温度的环境中的处理,待处理极片依靠自身的吸湿性能和环境中的水含量进行吸水,在该时间范围内,待处理极片能够吸收在该预设露点温度下的最终目标极片所需的水含量,也便于目标极片的压实密度达到目标压实密度,加工难度低,方便快捷,能够适用于各种不同目标压实密度的目标极片的制备,有利于提升目标极片的制备精确性、制备便捷性、制备可靠性和制备稳定性,也有利于提升目标极片的结构性能和加工性能;在一些优选实施例中,水含量调控处理的时间为30min。
具体地,待处理极片或者目标极片包括正极极片与负极极片中的至少一种;在一些可选实施例中,负极极片的负极材料包括硬碳,该极片制备方法的应用范围广泛。
具体地,正极极片的正极材料为聚阴离子型正极材料;进一步地,该正极材料为聚阴离子型钠离子正极材料;可选地,该正极极片的正极材料包括硫酸盐类正极材料、焦磷酸盐类正极材料、磷酸盐类正极材料、氟磷酸盐类正极材料中的至少一种;进一步地,在一些实施例中,该正极极片的正极材料包括铁基硫酸盐类正极材料、钒基焦磷酸盐类正极材料、钒基磷酸盐类正极材料和钒基氟磷酸盐类正极材料中的至少一种;示例性地,该正极极片的正极材料可以为硫酸铁钠,磷酸钒钠,焦磷酸铁钠等。
聚阴离子型钠离子正极材料易吸水,能够使得吸收的水存在于整个正极材料中,在压实密度一定的情况下,水的存在会增加极片的脆度,使极片更易脆断,而在吸水后的待处理极片中水含量一定的情况下,压实密度越大,制得的目标极片越脆,导致目标极片在后续辊压卷绕等制备工艺中容易脆断,加工性能差,容易对后续制备工艺造成不良影响;降低环境湿度,使得目标极片的水含量减少,能够提升目标极片的柔韧性,则通过水含量调控处理和辊压处理,能够调控正极材料的水含量和压实密度,使得目标极片具有相对较低的水含量和相对较高的压实密度,或者使得目标极片具有相对较高的水含量和相对较低的压实密度,提升极片的加工性能的同时,满足多种不同应用场景的制备需求。
此外,在一些可选实施例中,正极极片的正极材料还可以包括硅酸盐类正极材料、硼酸盐类正极材料和混合聚阴离子型中的至少一种,本申请对此不做具体限定,能够吸收环境中的水分存储于自身材料中的正极材料都可以在本申请的保护范围之内;根据正极材料自身的吸湿性能调控预设露点温度,以调控正极极片的压实密度上限,在保证正极极片的耐弯折性能的同时,调控正极极片最终的目标压实密度,从而提升正极极片的各项性能,满足各种不同的应用场景。
具体地,S1步骤中的待处理极片包括电极和集流体,电极包覆于集流体上,该待处理极片通过以下步骤得到:
将电极材料浆料涂覆于集流体的表面,并干燥,以使得所述电极材料浆料在所述集流体上形成电极,得到所述待处理极片;所述待处理极片包括所述电极与所述集流体。
在一些实施例中,电极材料浆料为负极材料浆料,将负极材料浆料涂覆于负极集流体的两个表面,并在120℃真空条件下干燥12h,以使得负极材料浆料在负极集流体上形成负极,得到具有负极和负极集流体的待处理负极极片。
其中,负极材料浆料通过将负极材料、导电剂、粘结剂按照预设负极质量比分散于溶剂中得到,该预设负极质量比为(90~95):(1~3):(2~9)。
在另一些实施例中,电极材料浆料为正极材料浆料,将正极材料浆料涂覆于正极集流体的两个表面,并在120℃真空条件下干燥12h,以使得正极材料浆料在正极集流体上形成正极,得到具有正极和正极集流体的待处理正极极片。
其中,将正极材料、导电剂、粘结剂按照预设正极质量比分散于溶剂中,得到正极材料浆料;该预设正极质量比为(90~95):(1~3):(2~9)。
辊压处理是通过多次辊压将待处理极片的压实密度辊压至目标压实密度的处理,在多次辊压过程中,待处理极片的压实密度逐渐增大,能够提高能量密度,还能够增加待处理极片中正极材料和负极材料以及集流体的依附性,提升目标极片的稳定性;此外,辊压处理还能够增大待处理极片的比表面积,提高在后续加工组装过程中电解液对目标极片的浸润性,提高具有该目标极片的钠离子电池的性能。
在一些实施例中,辊压处理的压力为30T~55T;可以理解地,辊压处理的压力可以为30T~55T中的任意点值;示例性地,该压力可以为30T,35T,40T,48T,50T,52.5T,55T等;在该压力范围内,能够对待处理极片进行有效压实,使得目标极片的压实密度达到目标压实密度,可靠性高;此外,目标压实密度不同,可以灵活调节辊压处理的压力,以便于更加高效、可靠地将待处理极片压实至目标压实密度,满足不同应用场景的制备需求;例如,目标压实密度为2.0g/cm3,辊压处理的压力可选为35T,辊压安全可靠,压实准确性好,不易出现过度辊压的情况,也能够节省部分辊压处理所需的能耗,降低成本;再例如,目标压实密度为2.4g/cm3,辊压处理的压力可选为50T,能够有效提高辊压处理的压实密度上限,辊压高效,压实效果好。
具体地,在一些实施例中,所述方法还包括:
将待处理极片于预设露点温度下进行辊压处理;或
在水含量调控处理之后,将吸水后的待处理极片进行辊压处理。
其中,辊压处理可以在水含量调控处理的过程中进行,在辊压过程中调控待处理极片的水含量,使得辊压后目标极片的压实密度能够达到目标压实密度,同时还具有良好的耐弯折性能,不易在后续加工工艺中发生脆断;还可选地,辊压处理也可以在水含量调控处理之后进行,使得待处理极片在进行辊压处理之前就吸收水分,之后再对吸水后的待处理极片在同一预设露点温度下进行辊压处理,以使得吸水后的待处理极片中水含量维持不变,有利于将目标极片辊压至目标压实密度时,也提升耐弯折性能,提高目标极片的加工性能;此外,在一些实施例中,也可以将待处理极片从一个预设露点温度环境中移出至另一预设露点温度的环境中,即改变环境湿度,从而改变待处理极片的水含量,实现对目标极片的压实密度上限的调控,调控灵活性好,便利性高。
在另一些可选实施例中,辊压处理还可以选择在水含量调控处理之前进行,先将待处理极片辊压至目标压实密度,此时还未进行后续的卷绕等加工工艺,则可以将辊压后的待处理极片置于预设露点温度下进行水含量调控处理,使得辊压后的待处理极片中的水含量得到调控;若辊压后的待处理极片过脆,则置于较低预设露点温度下进行水含量调控处理,降低水含量,增加待处理极片的柔韧性,降低发生脆断的风险;若目标极片的目标压实密度相对较低,则辊压后的待处理极片可以再预设露点温度相对较高的环境中进行水含量调控处理,也不易发生脆断;如此,在不同的应用场景下均能够避免在后续卷绕等加工工艺中发生脆断,目标极片的加工性能好,且制备方法简单灵活,可操作性强。
具体地,吸水后的待处理极片和目标极片的水含量为300ppm~1500ppm;可以理解地,该水含量可以为300ppm~1500ppm中的任意点值,此处不再枚举。
具体地,目标压实密度为2.0~2.5g/cm3,可以理解地,目标压实密度可以为2.0~2.5g/cm3中的任意点值;示例性地,该目标压实密度可以为2.0g/cm3,2.1g/cm3,2.2g/cm3,2.3g/cm3,2.4g/cm3,2.5g/cm3等。
需要说明的是,目标极片的水含量通过水含量调控处理与待处理极片自身的吸水性能进行调控,水含量调控处理的预设露点温度越低,相应地环境湿度越小,目标极片的水含量相对越小,能够大大提高压实密度的上限,目标压实密度相对较高,适用于对目标压实密度要求相对较高的应用场景,能够用于制备对循环性能和倍率性能要求低且对能量密度要求高的目标极片;水含量调控处理的预设露点温度越高,相应地环境湿度越大,目标极片的水含量相对越大,相应地目标压实密度相对较低,适用于对目标压实密度要求相对较低的应用场景,能够用于制备对循环性能和倍率性能要求高且对能量密度要求低的目标极片,且受限于待处理极片自身的吸水性能,目标极片的水含量不会无限制增加,使得目标极片能够维持一定的柔韧性;本申请中通过水含量调控处理,使得目标极片中的水含量与其目标压实密度协同配合,在满足各种不同应用场景的制备需求的同时,大大提升目标极片的加工性能,防止在后续加工工艺中发生脆断,目标极片的可靠性高。
具体地,在经过S1步骤得到目标极片之后,所述方法还包括:
将所述目标极片进行模切,得到模切后的目标极片。
该模切后的目标极片能够用于组装钠离子电池,具有良好的加工性能,在后续卷绕等加工过程中不易脆断,可靠性好。
另一方面,本申请还提供了一种极片,由如上任一项所述的调控压实密度的极片制备方法得到,满足多种不同应用场景下的制备需求,并且,该极片具有良好的加工性能,不易脆断。
另一方面,本申请还提供了一种钠离子电池,包括由如上所述的调控压实密度的极片制备方法制得的极片,或包括如上所述的极片,该极片为正极极片和负极极片中的至少一种。
具体地,该钠离子电池包括聚阴离子型钠离子电池,该钠离子电池还包括电解液和隔膜,将该正极极片、隔膜与负极极片依次叠加,卷绕固定后进行塑封,干燥后注入电解液进行封装得到该钠离子电池。
以下结合上述技术方案介绍本申请的实施例。
实施例1-9的具有目标压实密度的正极极片采用下述方法制得:
1、将正极材料、导电剂Super-p和粘结剂聚偏氟乙烯按92:2:6的质量比分散在N-甲基吡咯烷酮溶剂中,混合均匀后得到正极材料浆料;
2、将正极材料浆料涂布到表面炭层厚度为1μm的涂炭铝箔的两个表面上,在120℃真空条件下干燥12h,以使得正极材料浆料在正极集流体上形成正极,得到待处理正极极片;
3、将待处理正极极片转移至预设露点温度的环境中,放置30min进行水含量调控处理,并辊压至目标压实密度,得到目标正极极片;
4、将目标正极极片模切成宽度为220mm、长度为138m的方形正极极片。
实施例1-9的钠离子电池采用下述方法制得:
5、将负极材料硬碳、导电剂Super-p、丁苯橡胶和羧甲基纤维素按95:1.5:2:1.5的质量比分散在去离子水中,混合均匀后得到负极材料浆料;将负极材料浆料涂布到铝箔的两个表面上,在120℃真空条件下干燥12h,之后辊压至压实密度为1.0g/cm3,然后焊接极耳,获得负极极片;将负极极片模切成宽度为223mm、长度为140m的方形负极极片。
6、将步骤4的方形正极极片、步骤5的方形负极极片与隔膜按照正极极片、隔膜和负极极片的顺序依次叠加,卷绕固定后放入半封口的铝塑膜中,然后经顶封、侧封后,转移至85℃真空条件下干燥48h,之后注入电解液,经真空封装后得到钠离子电池,该钠离子电池中正极面密度17.55mg/cm2,负极面密度6mg/cm2,叠片层数36正37负。
实施例1-9中的制备条件参数和目标极片的性能测试结果如下表1所示,实施例1-3为聚阴离子型铁基硫酸钠体系,实施例4-9为聚阴离子型钒基磷酸钠体系,其中,实施例1-3的预设露点温度逐步降低,说明环境越来越干燥,实施例1-3制得的目标极片的目标压实密度也逐渐增加,同样地,实施例4-6以及实施例7-9也呈现出环境湿度降低,目标压实密度上限增加的趋势,可见,通过对待处理极片所处环境的湿度控制,能够调控待处理极片的压实密度上限,调控电芯的循环、倍率与能量密度性能,在提升目标极片的耐弯折性能的同时,满足各种不同应用场景下的制备需求,且根据不同电芯需求,能够调控制程环境湿度,从而降低除湿成本。
表1 实施例1-9中的制备条件参数和目标极片的性能测试结果
进一步地,在维持实施例1-9中各自的预设露点温度不变的情况下,即维持目标极片水含量不变的情况下,对待处理正极极片进行不同程度的辊压处理,以使得待处理正极极片达到不同的压实密度,对各个实施例中水含量不变但压实密度不同的各个正极极片进行耐弯折性能测试,测试结果如下表2所示,可见,预设露点温度越高,环境湿度越大,正极极片中水含量越高的情况下,压实密度越大,正极极片越容易发生脆断,而本申请实施例1-9中制得的具有目标压实密度的正极极片的测试结果均为正常,即极片弯折180°后也不易脆断,具有良好的柔韧性,加工性能好。
表2 实施例1-9中正极极片辊压至不同压实密度时的水含量与耐弯折性能测试数据
进一步地,选取实施例1-3中具有目标压实密度的正极极片,将其分别置于不同露点温度的环境中以改变正极极片的水含量,测试各个正极极片的水含量与弯折情况,测试结果如下表3所示,可见,在目标压实密度一定的情况下,正极极片的水含量越高,正极极片越容易发生脆断,而本申请实施例1-3中在预设露点温度下制得的具有目标压实密度的正极极片均不易发生脆断,耐弯折性能优秀,加工性能好。
表3 不同水含量对实施例1-3中目标极片在目标压实密度下的耐弯折性能的影响测试数据
对实施例1-3中采用目标正极极片组装得到的钠离子电池的性能进行测试,三个钠离子电池的性能测试结果如下表4所示;可见,随着环境湿度的降低,目标正极极片的压实密度增加,其体积能量密度与质量能量密度均增加,5C倍率放电容量保持率和5C倍率充电恒流恒压比略有降低,循环性能相对降低,但仍然具有较高的容量保持率,说明降低环境湿度能够调控目标极片的压实密度,适用于对能量密度要求相对较高而对循环性能要求相对较低的制备场景,满足高能量密度要求;反之,升高环境湿度能够适用于对能量密度要求相对较低而对循环性能和倍率性能要求相对较高的制备场景,满足长循环与高倍率要求,通用性好。
表4 采用实施例1-3的正极极片制得的电芯的性能测试数据
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上所描述的仅为本申请的一些实施例而已,并不用于限制本申请,本行业的技术人员应当了解,本申请还会有各种变化和改进,任何依照本申请所做的修改、等同替换和改进都落入本申请所要求的保护的范围内。
Claims (10)
1.一种调控压实密度的极片制备方法,其特征在于,包括:
将待处理极片于预设露点温度下进行水含量调控处理和辊压处理,得到具有目标压实密度的目标极片;所述待处理极片的水含量在所述水含量调控处理过程中发生变化,所述预设露点温度用于限制经过所述水含量调控处理的待处理极片的水含量,以使得所述待处理极片的压实密度达到所述目标压实密度。
2.根据权利要求1所述的极片制备方法,其特征在于,所述预设露点温度为-35℃~-5℃。
3.根据权利要求1所述的极片制备方法,其特征在于,所述水含量调控处理的时间为20min~60min。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的极片制备方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述待处理极片于所述预设露点温度下进行辊压处理;或
在所述水含量调控处理之后,将吸水后的待处理极片进行辊压处理。
5.根据权利要求1-3任一项所述的极片制备方法,其特征在于,所述目标极片的水含量为300ppm~1500ppm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的极片制备方法,其特征在于,所述目标压实密度为2.0~2.5g/cm3。
7.根据权利要求1-3任一项所述的极片制备方法,其特征在于,所述目标极片包括正极极片与负极极片中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的极片制备方法,其特征在于,所述正极极片的正极材料包括铁基硫酸盐类正极材料、钒基焦磷酸盐类正极材料和聚阴离子型钒基磷酸盐类正极材料中的至少一种。
9.一种极片,其特征在于,由如权利要求1-8任一项所述的调控压实密度的极片制备方法得到。
10.一种钠离子电池,其特征在于,包括由如权利要求1-8任一项所述的调控压实密度的极片制备方法制得的极片,或包括如权利要求9所述的极片。
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