一种高性能锂/钠离子电池的制备方法及电池技术

本发明专利技术提供的一种高性能锂/钠离子电池的制备方法及电池，其通过将钠离子与锂离子电池混合制备新材料的电池，其将锂离子电池的长寿命、高能量密度、高倍率、高克容量、高电压平台等优势和钠离子电池的低温性能优异、长寿命、低成本、资源丰富等的优势合并予一体，解决锂离子电池的低温性能。具体而言其正极主材采用锂离子材料和钠离子材料复合材料，能够有效改善锂离子电池的低温性能。善锂离子电池的低温性能。善锂离子电池的低温性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能锂/钠离子电池的制备方法及电池


[0001]本专利技术涉及电池制备制造
，尤其是涉及一种高性能锂/钠离子电池的制备方法及电池。

技术介绍

[0002]随着能源与环境问题的日益凸显，新能源产业越来越受重视。锂离子电池因其能量密度高、循环性能好等特点，近年来作为一种重要的新型储能装置被广泛应用。然而，由于锂离子电池相关活性物质资源稀缺，电池成本始终居高不下，同时面临相关资源枯竭等严峻问题，特别是锂离子电池在长期低温条件下使用会引起在电池负极端析锂问题的出现，导致锂枝晶不断积累，使电池处于亚安全状态，进而引起一系列的安全事故。
[0003]目前，钠离子电池由于其成本低、资源丰富、与锂离子电池制造工艺相仿等优势使其成为近年来热门研究方向。研究也发现出一些客观问题，钠离子电池在低温条件下充放电性能表现较差。
[0004]目前，针对锂离子电池低温性能的改善方法主要集中在两点，一是改善电芯的原材料，如电解液、铁锂材料，通过添加低温添加剂，增加碳等导电剂以增加铁锂的导电性能等。另一方面是通过优化pack设计，在电池包中间或外面增加隔热、加热等物质。以上方法也取得了一定的效果，但是一方面增加了成本，包括设计成本、加工成本、热工成本等，同时并没有从根本上解决电芯的低温充放电难，甚至存在安全隐患的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高性能锂/钠离子电池的制备方法及电池，以解决现有技术中涉及的上述技术问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0007]本专利技术提出一种低温性能优异的锂/钠离子电池的制备方法，包括以下步骤：
[0008]采用铝箔作为正极集流体，将含有锂离子电池正极材料和含有钠离子电池正极材料与正极导电剂、正极粘接剂混合得到目标混合物，用目标溶剂对所述目标混合物溶解后做成浆料，并将所述浆料涂于正极集流体的正极铝箔表面上；经过涂布、辊压、切片、制备获得正极集流体的正极极片；
[0009]采用铜箔作为负极集流体，将负极导电剂、负极粘结剂、负极增稠剂混合后涂布；然后经过辊压、切片、制备获得负极集流体的负极极片；
[0010]再经过叠片制备电芯，随后对所述电芯进行烘烤、注液、化成、分容，得到目标锂/钠离子电池(即低温性能优异的锂/钠离子电池)。
[0011]优选的，作为一种可实施方案所述目标溶剂为NMP溶剂。
[0012]优选的，作为一种可实施方案；所述含有锂离子电池正极材料包括磷酸铁锂材料、镍钴锰三元正极材料(111、442、532等)、锰酸锂、钴酸锂、磷酸锰铁锂、富锂锰等中的一种或几种。
[0013]优选的，作为一种可实施方案；所述含有钠离子电池正极材料包括过渡氧化物、普鲁士蓝与聚阴离子类等中的一种或几种。
[0014]优选的，作为一种可实施方案；所述含有锂离子电池正极材料与含有钠离子电池正极材料的体积比例范围为95:5
‑
5:95，且优选比例范围为90:10
‑
10:90。
[0015]优选的，作为一种可实施方案；所述正极导电剂包括碳黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、科琴黑中的一种或多种的组合；所述正极粘结剂包括聚四氟乙烯PVDF。
[0016]优选的，作为一种可实施方案；所述负极导电剂包括碳黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、科琴黑中的一种或多种的导电浆料和/或粉体组合。
[0017]所述负极粘结剂包括聚丙烯酸、丁苯橡胶、海藻酸钠、聚丙烯脂共聚物中的一种或多种的组合；
[0018]所述负极增稠剂包括羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素中的一种或多种的组合。
[0019]本专利技术提供过了一种高性能锂/钠离子电池，采用上述高性能锂/钠离子电池的制备方法实施制造；所述高性能锂/钠离子电池包括封装层，设置在所述封装层内部两端的电池正极电极、电池负极电极以及设置两者中间位置处隔膜层；所述封装层的内部还设置有电解液；
[0020]所述电池正极电极包括正极集流体；所述电池负极电极包括负极集流体；所述负极集流体为铜箔；所述正极集流体为铝箔。
[0021]优选的，作为一种可实施方案；所述电解液为锂离子电池电解液，其成分包括电解液锂盐、电解液钠盐、电解液溶剂、电解液添加剂；所述电解液锂盐包括六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、草酸二氟硼酸锂中的一种或多种的组合；
[0022]所述电解液钠盐包括六氟磷酸钠、双草酸硼酸钠、草酸二氟硼酸钠中的一种或多种的组合；
[0023]所述电解液溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸二甲酯中的一种或多种的组合；
[0024]所述电解液添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、二氟代碳酸乙烯酯、硫酸亚乙酯、丁二腈中的一种或多种的组合；
[0025]优选的，作为一种可实施方案；所述隔膜层为锂离子电池隔膜；
[0026]所述锂离子电池隔膜包括聚乙烯、聚丙烯、表面涂覆氧化铝的陶瓷隔膜/表面涂覆PVDF的隔膜中的一种或多种的复合隔膜。
[0027]本专利技术实施例至少存在如下方面的技术优势：
[0028]在上述技术方案中，通过将钠离子与锂离子电池混合制备新材料的电池，其将锂离子电池的长寿命、高能量密度、高倍率、高克容量、高电压平台等优势和钠离子电池的低温性能优异、长寿命、低成本、资源丰富等的优势合并予一体，解决锂离子电池的低温性能。具体而言其正极主材采用锂离子材料和钠离子材料复合材料，能够有效改善锂离子电池的低温性能。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术第实施例提供的高性能锂/钠离子电池的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能锂/钠离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：采用铝箔作为正极集流体，将含有锂离子电池正极材料和含有钠离子电池正极材料与正极导电剂、正极粘接剂混合得到目标混合物，用目标溶剂对所述目标混合物溶解后做成浆料，并将所述浆料涂于正极集流体的正极铝箔表面上；经过涂布、辊压、切片、制备获得正极集流体的正极极片；采用铜箔作为负极集流体，将负极导电剂、负极粘结剂、负极增稠剂混合后涂布；然后经过辊压、切片、制备获得负极集流体的负极极片；再经过叠片制备电芯，随后对所述电芯进行烘烤、注液、化成、分容，得到目标锂/钠离子电池。2.根据权利要求1所述的高性能锂/钠离子电池的制备方法，其特征在于，所述目标溶剂为NMP溶剂。3.根据权利要求1所述的高性能锂/钠离子电池的制备方法，其特征在于，所述含有锂离子电池正极材料包括磷酸铁锂材料、镍钴锰三元正极材料、锰酸锂、钴酸锂、磷酸锰铁锂、富锂锰等中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的高性能锂/钠离子电池的制备方法，其特征在于，所述含有钠离子电池正极材料包括过渡氧化物、普鲁士蓝与聚阴离子类等中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的高性能锂/钠离子电池的制备方法，其特征在于，所述含有锂离子电池正极材料与含有钠离子电池正极材料的体积比例范围为95:5
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5:95，且优选比例范围为90:10
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10:90。6.根据权利要求1所述的高性能锂/钠离子电池的制备方法，其特征在于，所述正极导电剂包括碳黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、科琴黑中的一种或多种的组合；所述正极粘结剂包括聚四氟乙烯PVDF。7.根据权利要求1所述的高性能锂/钠离子电池的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丛笑，郭伟，栗瑞芹，
申请(专利权)人：安徽云储盈鑫有限责任公司，
类型：发明
国别省市：