CN211017288U - 一种钠离子电池电芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钠离子电池电芯，包括：钠离子电池电芯包括：钠离子电池正极极片、钠离子电池负极极片和隔膜；其中，钠离子电池正极极片、隔膜、钠离子电池负极极片按照钠离子电池正极极片/隔膜/钠离子电池负极极片/隔膜的顺序相接，在钠离子电池正极极片与隔膜的界面以及钠离子电池负极极片与隔膜的界面均具有通过热压形成的界面粘连；钠离子电池正极极片中，正极活性物质涂层置于正极集流体的正反两面，正极改性涂层置于正极活性物质涂层的外侧表面；钠离子电池负极极片中，负极活性物质涂层置于负极集流体的正反两面，负极改性涂层置于负极活性物质涂层的外侧表面。
Description
技术领域
本实用新型涉及钠离子电池技术领域，尤其涉及一种钠离子电池电芯。
背景技术
目前，由于锂离子电池能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点，被公认为是理想的化学电源。锂离子电池在人们生活中得到广泛应用，已经从数码产品、电动工具等小型应用，逐渐发展到电动车、储能电站等大规模的应用。但是随着有限锂资源逐渐消耗，锂的价格逐渐升高，寻求锂离子电池的替代产品成为动力电池或储能电池的一个重要研究方向。钠作为和锂相近的碱金属元素，资源丰富、价格便宜、嵌入机制相似等优点，室温钠离子电池的研究得到越来越多人的关注。近年来，室温钠离子电池已经取得实质进展。
在电池结构方面，钠离子电池与锂离子电池一样，包括正负极片，夹在极片中间的隔膜，通过封装体浸润在电解液中。然而，由于钠离子半径大于锂离子半径，动力学方面相对锂离子较慢，若采用与锂离子电池一样的电池极片结构，电池内阻高、大倍率工作时发热严重；另一方面，传统电池中隔膜与正负极极片之间结合力较弱，容易在电池组装过程中发生错位，进而带来安全隐患；同时，在后期循环使用过程中，极片与隔膜容易发生变形，影响循环寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种钠离子电池电芯，正、负极极片表面改性涂层与隔膜发生热融合形成界面粘连结构，能够显著提高极片与隔膜的结合强度，缩短了正负极极片之间的距离，进而降低电池内阻，减少大倍率时的发热量。
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种所述钠离子电池电芯，包括：钠离子电池正极极片、钠离子电池负极极片和隔膜；
其中，所述钠离子电池正极极片、隔膜、钠离子电池负极极片按照钠离子电池正极极片/隔膜/钠离子电池负极极片/隔膜的顺序相接，在所述钠离子电池正极极片与隔膜的界面以及所述钠离子电池负极极片与隔膜的界面均具有通过热压形成的界面粘连结构；
所述钠离子电池正极极片包括：正极集流体、正极活性物质涂层、正极改性涂层；其中，所述正极活性物质涂层置于正极集流体的正反两面，所述正极改性涂层置于所述正极活性物质涂层的外侧表面；
所述钠离子电池负极极片包括：负极集流体、负极活性物质涂层、负极改性涂层；其中，所述负极活性物质涂层置于负极集流体的正反两面，所述负极改性涂层置于所述负极活性物质涂层的外侧表面。
优选的，所述正极集流体的厚度为4-50um，所述正极活性物质涂层的厚度为30-150um；所述正极改性涂层的厚度小于5um；所述正极改性涂层以点状形式分布于正极活性物质涂层上；
所述负极集流体的厚度为4-50um，所述负极活性物质涂层的厚度为30-150um；所述负极改性涂层的厚度小于5um；所述负极改性涂层以点状形式分布于负极活性物质涂层上。
进一步优选的，所述正极集流体包括：铝箔、铝网、涂炭铝箔或其他改性铝箔中的一种；所述正极集流体的厚度为10um；所述负极集流体包括：铝箔、铝网、涂炭铝箔、铜箔、铜网、涂炭铜箔、其他改性铝箔或改性铜箔中的一种；所述负极集流体的厚度为10um。
进一步优选的，所述正极改性涂层具体为所述正极活性物质涂层上的一层粘结剂；所述正极改性涂层的厚度小于1um。
优选的，所述正极活性物质涂层由正极活性材料、导电剂、粘结剂的混合物构成；所述正极活性材料、导电剂、粘结剂的质量比为(85-95):
(2-10):(3-5)；所述正极活性材料包括层状氧化物、隧道型氧化物、聚阴离子型化合物或普鲁士蓝类化合物中至少一种；所述导电剂包括碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纤维或碳纳米管中的至少一种；所述粘结剂包括聚偏氟乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE、羟甲基纤维素钠CMC、丁苯橡胶SBR、聚丙烯酸PAA或聚乙烯醇PVA的至少一种。
进一步优选的，所述负极改性涂层具体为所述负极活性物质涂层上的一层粘结剂；所述负极改性涂层的厚度小于1um。
优选的，所述负极活性物质涂层由负极活性材料、导电剂、粘结剂的混合物构成；所述负极活性材料、导电剂、粘结剂的质量比为(85-95):
(2-10):(3-5)；所述负极活性材料包括软碳和/或硬碳；所述导电剂包括碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纤维或碳纳米管中的至少一种；所述粘结剂包括聚偏氟乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE、羟甲基纤维素钠CMC、丁苯橡胶SBR、聚丙烯酸PAA或聚乙烯醇PVA的至少一种。
本实用新型提供的钠离子电池电芯，通过正极极片与隔膜的界面以及负极极片与隔膜的界面之间具有的通过热压形成的界面粘连结构，能够显著提高极片与隔膜的结合强度，缩短了正负极极片之间的距离，进而降低电池内阻，减少大倍率时的发热量；通过该结构还可防止电池在组装过程中的错位，防止电池在循环过程中发生变形，从而显著提高电池的安全性能和循环寿命。正、负极改性涂层使得隔膜能够紧密贴合在正、负极极片上，由于有极片的支撑，隔膜的热收缩性能增强，安全性能提高。在电池循环过程中，改性涂层会与电解液发生溶胀，使其成为凝胶态，较少游离电解液，提高电池安全性能。
附图说明
下面通过附图和实施例，对本实用新型实施例的技术方案做进一步详细描述。
图1为本实用新型实施例提供的钠离子电池电芯的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的钠离子电池正极极片的示意图；
图3为本实用新型实施例提供的正极改性涂层分布于正极活性物质涂层上的结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的钠离子电池负极极片的示意图；
图5为本实用新型实施例提供的负极改性涂层分布于负极活性物质涂层上的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供了一种钠离子电池电芯，所提出的电池电芯应用于钠离子电池中。
图1为本实用新型实施例提供的钠离子电池电芯的结构示意图，如图所示，钠离子电池电芯包括：钠离子电池正极极片10、钠离子电池负极极片20和隔膜30。
钠离子电池正极极片10、隔膜30、钠离子电池负极极片20按照钠离子电池正极极片10/隔膜30/钠离子电池负极极片20/隔膜30的顺序相接，在钠离子电池正极极片10与隔膜30的界面以及钠离子电池负极极片20与隔膜30的界面均具有通过热压形成的界面粘连结构(图中未示出)。
其中，钠离子电池正极极片10的具体结构如图2所示，包括：正极集流体101、正极活性物质涂层102、正极改性涂层103；正极活性物质涂层102置于正极集流体101的正反两面，正极改性涂层103置于正极活性物质涂层102的外侧表面；
正极集流体101的厚度为4-50um，正极活性物质涂层102的厚度为30-150um；正极改性涂层103的厚度小于5um；正极改性涂层103以点状形式分布于正极活性物质涂层102上，结构可以如图3所示。
在具体实现方案中：
正极集流体101包括：铝箔、铝网、涂炭铝箔或其他改性铝箔中的一种，优选为铝箔；在优选的实施例中，正极集流体101的厚度为10um；
正极活性物质涂层102由正极活性材料、导电剂、粘结剂的混合物构成；其中，正极活性材料、导电剂、粘结剂的质量比为(85-95):(2-10):(3-5)；正极活性材料包括层状氧化物、隧道型氧化物、聚阴离子型化合物或普鲁士蓝类化合物中至少一种；导电剂包括碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纤维或碳纳米管中的至少一种；粘结剂包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)或聚乙烯醇(PVA)的至少一种。
正极改性涂层103可以具体为正极活性物质涂层102上的一层粘结剂；在优选的实施例中，正极改性涂层103的厚度小于1um。
钠离子电池负极极片20的具体结构如图4所示，包括：负极集流体201、负极活性物质涂层202、负极改性涂层203；其中，负极活性物质涂层202置于负极集流体201的正反两面，负极改性涂层203置于负极活性物质涂层202的外侧表面。
负极集流体201的厚度为4-50um，负极活性物质涂层202的厚度为30-150um；负极改性涂层203的厚度小于5um；负极改性涂层203以点状形式分布于负极活性物质涂层202上，结构可以如图5所示。
在具体实现方案中：
负极集流体201包括：铝箔、铝网、涂炭铝箔、铜箔、铜网、涂炭铜箔、其他改性铝箔或改性铜箔中的一种，优选为铝箔；在优选的实施例中，负极集流体201的厚度为10um；
负极活性物质涂层202由负极活性材料、导电剂、粘结剂的混合物构成；负极活性材料、导电剂、粘结剂的质量比为(85-95):(2-10):(3-5)；负极活性材料202包括软碳和/或硬碳；导电剂包括碳黑、科琴黑、石墨烯、碳纤维或碳纳米管中的至少一种；粘结剂包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羟甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)或聚乙烯醇(PVA)的至少一种。
负极改性涂层203具体为负极活性物质涂层202上的一层粘结剂；负极改性涂层203的厚度小于1um。
本实用新型提供的钠离子电池电芯，通过正极极片与隔膜的界面以及负极极片与隔膜的界面之间具有的通过热压形成的界面粘连结构，能够显著提高极片与隔膜的结合强度，缩短了正负极极片之间的距离，进而降低电池内阻，减少大倍率时的发热量；通过该结构还可防止电池在组装过程中的错位，防止电池在循环过程中发生变形，从而显著提高电池的安全性能和循环寿命。正、负极改性涂层使得隔膜能够紧密贴合在正、负极极片上，由于有极片的支撑，隔膜的热收缩性能增强，安全性能提高。在电池循环过程中，改性涂层会与电解液发生溶胀，使其成为凝胶态，较少游离电解液，提高电池安全性能。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钠离子电池电芯，其特征在于，所述钠离子电池电芯包括：钠离子电池正极极片、钠离子电池负极极片和隔膜；
其中，所述钠离子电池正极极片、隔膜、钠离子电池负极极片按照钠离子电池正极极片/隔膜/钠离子电池负极极片/隔膜的顺序相接，在所述钠离子电池正极极片与隔膜的界面以及所述钠离子电池负极极片与隔膜的界面均具有通过热压形成的界面粘连结构；
所述钠离子电池正极极片包括：正极集流体、正极活性物质涂层、正极改性涂层；其中，所述正极活性物质涂层置于正极集流体的正反两面，所述正极改性涂层置于所述正极活性物质涂层的外侧表面；
所述钠离子电池负极极片包括：负极集流体、负极活性物质涂层、负极改性涂层；其中，所述负极活性物质涂层置于负极集流体的正反两面，所述负极改性涂层置于所述负极活性物质涂层的外侧表面。
2.根据权利要求1所述的电池电芯，其特征在于，所述正极集流体的厚度为4-50um，所述正极活性物质涂层的厚度为30-150um；所述正极改性涂层的厚度小于5um；所述正极改性涂层以点状形式分布于正极活性物质涂层上；
所述负极集流体的厚度为4-50um，所述负极活性物质涂层的厚度为30-150um；所述负极改性涂层的厚度小于5um；所述负极改性涂层以点状形式分布于负极活性物质涂层上。
3.根据权利要求2所述的电池电芯，其特征在于，所述正极集流体包括：铝箔、铝网、涂炭铝箔或其他改性铝箔中的一种；所述正极集流体的厚度为10um；所述负极集流体包括：铝箔、铝网、涂炭铝箔、铜箔、铜网、涂炭铜箔、其他改性铝箔或改性铜箔中的一种；所述负极集流体的厚度为10um。
4.根据权利要求2所述的电池电芯，其特征在于，所述正极改性涂层具体为所述正极活性物质涂层上的一层粘结剂；所述正极改性涂层的厚度小于1um。
5.根据权利要求2所述的电池电芯，其特征在于，所述负极改性涂层具体为所述负极活性物质涂层上的一层粘结剂；所述负极改性涂层的厚度小于1um。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN112054251A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-08 | 贲安能源科技(上海)有限公司 | 一种内部反应环境可控的水系钠离子电池 |
| CN113745663A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-12-03 | 东莞力朗电池科技有限公司 | 一种薄膜型钠离子二次电池及其制备方法 |
| CN114597507A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-07 | 芜湖天弋能源科技有限公司 | 一种高电压钠离子电池卷绕结构及其使用方法 |
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2019
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN112054251A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-08 | 贲安能源科技(上海)有限公司 | 一种内部反应环境可控的水系钠离子电池 |
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