【技术实现步骤摘要】
本申请涉及新能源，尤其涉及一种钠离子电池极片及制备方法、钠离子电池。
技术介绍
1、钠离子电池也是一种充电电池，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。在充放电过程中，钠离子在两个电极之间往返嵌入和脱出：充电时，钠离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；放电时则相反。由于钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐，比锂资源丰富，价格也更便宜，因此钠离子电池的成本大大低于锂离子电池。然而由于钠离子比锂离子大，因此，钠离子电池的能量密度不如锂离子电池。
2、极片制作方式是钠离子电池提高能量密度及循环稳定性的关键之一，现有的常用极片制作方法通常是湿法混浆、并将正负极浆料分别涂布于相应的铝箔集流体上进行烘干制备而成。其能量密度小，循环稳定性能受粘结剂和溶剂等限制，成本高且需要使用有毒的nmp作为正极配料溶剂，环境污染性大的缺点。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种干法制备的钠离子电池正负极片，旨在解决现有钠离子电池极片制作方式带来的钠离子电池能量密度小，循环稳定性能差，成本高且环境污染大的问题。
2、为实现以上目的，本申请提供一种钠离子电池极片，包括：集流体和复合在集流体上的干法膜片，干法膜片的材料按质量百分比计包括：主材70-99.5％；粘结剂0.5-20％；导电剂0-10％。
3、优选地，钠离子电池极片包括钠离子电池正极片，干法膜片包括干法正极膜片，主材包括正极主材，干法正极膜片的材料按质量百分比计包括：正极主材70-99.0
4、优选地，所述钠离子电池极片包括如下特征中的至少一种：
5、a.干法正极膜片的压实密度为2.8g/cc-3.3g/cc；
6、b.干法正极膜片的双面面密度为250g/m2-350g/m2；
7、c.干法正极膜片的剥离强度为100mn/mm-300mn/mm；
8、d.正极主材包括p2型镍铁锰层状氧化物，其化学式为：p2-nasnixfeymnzo2，其中，0.4≤s≤1，0.2≤x≤0.7，0.2≤y≤0.5，0.2≤z≤0.6，x+y+z＝1。
9、优选地，钠离子电池极片包括钠离子电池负极片，干法膜片包括干法负极膜片，主材包括负极主材，干法负极膜片的材料按质量百分比计包括：负极主材70-99.5％；粘结剂0.5-20％；导电剂0-10％。
10、优选地，所述钠离子电池极片包括如下特征中的至少一种：
11、a.干法负极膜片的压实密度为0.95g/cc-1.15g/cc；
12、b.干法负极膜片的双面面密度为100g/m2-200g/m2；
13、c.干法负极膜片的剥离强度为10mn/mm-100mn/mm；
14、d.负极主材包括软碳和/或硬碳。
15、优选地，所述钠离子电池极片包括如下特征中的至少一种：
16、a.粘结剂包括ptfe、pvdf、paa、cmc、sbr、pi中的一种或多种；
17、b.干法膜片的材料按质量百分比计，粘结剂含量为1％～2％；
18、c.ptfe含量占粘结剂总用量为30％～50％，其他粘结剂占粘结剂总用量为50％～70％；
19、d.导电剂包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、vgcf中的一种或多种。
20、本申请还提供一种干法制备上述的钠离子电池极片的方法，包括：
21、粉料混合：将含有主材、粘结剂和导电剂的原料进行混合，得到混合物；
22、膜片制备：将混合物进行辊压挤出成干法膜片；
23、膜片与集流体复合：将干法膜片与集流体采用辊压复合，得到极片。
24、优选地，膜片制备包括：
25、膜片成型：将混合物进行辊压挤出得到初始膜片，初始膜片的厚度为100μm-220μm；
26、膜片压薄：将初始膜片压薄至80μm以内，得到干法膜片；
27、优选地，膜片与集流体复合的辊压参数为：辊压温度50℃-130℃、辊速0.3m/min-5m/min。
28、优选地，所述制备方法包括如下特征中的至少一种：
29、a.膜片成型包括正极膜片成型和负极膜片成型，膜片压薄包括正极膜片压薄和负极膜片压薄；
30、b.正极膜片成型的辊压参数为：辊压温度30℃-180℃、辊缝0μm-200μm、辊速0.3m/min-5m/min；
31、c.负极膜片成型的辊压参数为：辊压温度50℃-200℃、辊缝0μm-100μm、辊速0.3m/min-5m/min；
32、d.正极膜片压薄和负极膜片压薄的辊压参数均为：辊压温度50℃-200℃、辊速0.3m/min-5m/min。
33、本申请还提供一种钠离子电池，包括上述的钠离子电池极片。
34、与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
35、本申请提供的钠离子电池极片的材料仅为主材、粘接剂和导电剂，使用干电极的极片制备方法制备该钠离子电池极片，从而可以不使用溶剂制备极片，相较常规湿法制备极片可减少有机溶剂对环境造成的影响。并且干法工艺仅需把主材、粘结剂、导电剂混合均匀后即可通过热辊压机热压成型，再与集流体复合即可得到干法极片，整个流程耗时较短，提升极片制备效率，与湿法工艺相比其极片产能大幅提高，成本降低。由于采用干法工艺，制备所得极片其孔隙率与湿法工艺制备得到的极片相比会更低，因而干法极片可达到更高的压实密度，从而可以提高电池能量密度。
36、对于钠离子电池正极片，干法工艺由于不使用溶剂，不会出现湿法工艺中的浆料凝胶问题，保证了整个电池制作流程的正常进行，且干法工艺混合出来的电极粉末其分散较为均匀，可一定程度提高极片的一致性。
37、对于钠离子电池负极片，同样是由于干法工艺不使用溶剂，避免了负极水系配料工艺中使用到水作为分散剂而导致的电极材料吸水、首效、克容量下降的问题。
38、对于钠离子电池极片的制备方法，由于干法工艺的粘结剂在极片内部形成了纤维化网状结构，与湿法极片相比可大幅增加主材颗粒与电解液的接触面积，同时也使主材颗粒、导电剂之间的接触更加紧密，这些都可有效降低电池充放电过程过中的电化学极化、浓差极化等，最终提升电池的倍率性能、低温放电性能，对钠离子电池的实用化具有重要意义。
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1.一种钠离子电池极片，其特征在于，包括：集流体和复合在所述集流体上的干法膜片，所述干法膜片的材料按质量百分比计包括：主材70-99.5％；粘结剂0.5-20％；导电剂0-10％。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池极片，其特征在于，所述钠离子电池极片包括钠离子电池正极片，所述干法膜片包括干法正极膜片，所述主材包括正极主材，所述干法正极膜片的材料按质量百分比计包括：正极主材70-99.0％；粘结剂0.5-20％；导电剂0.5-10％。
3.根据权利要求2所述的钠离子电池极片，其特征在于，所述钠离子电池极片包括如下特征中的至少一种：
4.根据权利要求1所述的钠离子电池极片，其特征在于，所述钠离子电池极片包括钠离子电池负极片，所述干法膜片包括干法负极膜片，所述主材包括负极主材，所述干法负极膜片的材料按质量百分比计包括：负极主材70-99.5％；粘结剂0.5-20％；导电剂0-10％。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池极片，其特征在于，所述钠离子电池极片包括如下特征中的至少一种：
6.根据权利要求1至5任一项所述的钠离子电池
7.一种权利要求1至6任一项所述的钠离子电池极片的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述膜片制备包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下特征中的至少一种：
10.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的钠离子电池极片。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池极片，其特征在于，包括：集流体和复合在所述集流体上的干法膜片，所述干法膜片的材料按质量百分比计包括：主材70-99.5％；粘结剂0.5-20％；导电剂0-10％。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池极片，其特征在于，所述钠离子电池极片包括钠离子电池正极片，所述干法膜片包括干法正极膜片，所述主材包括正极主材，所述干法正极膜片的材料按质量百分比计包括：正极主材70-99.0％；粘结剂0.5-20％；导电剂0.5-10％。
3.根据权利要求2所述的钠离子电池极片，其特征在于，所述钠离子电池极片包括如下特征中的至少一种：
4.根据权利要求1所述的钠离子电池极片，其特征在于，所述钠离子电池极片包括钠离子电池负极片，所述干法膜片包括干法负极膜片，所述主材包括负...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳家星，刘熙林，冯艺婷，金腾飞，谭顺元，潘观林，吴子夏，李子坤，黄友元，
申请(专利权)人：深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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