【技术实现步骤摘要】
本申请属于钠离子电池，具体涉及一种钠离子电池和用电设备。
技术介绍
1、随着锂离子电池在储能市场的应用逐步扩大，全球将快速迈入twh时代，twh时代供应链安全也成了一个不可回避的话题，特别是锂资源不足的问题开始突显。而钠离子电池因原料丰度高、成本低而逐步受到关注。但由于金属钠相对金属锂具有更高的还原电势、更大的相对分子质量，相似工作原理的钠离子电池的能量密度较锂离子电池下降显著，同时钠离子更大的离子半径也使得其在正负极材料中嵌入脱出时伴随更大的体积膨胀，造成电池的循环可逆性下降，能量密度低以及循环衰减快显著制约了其应用推广。
2、为改善电芯的能量密度，“无负极”钠金属电池成为提升能量密度的终极目标。但无负极电芯的负极侧的吸液保液能力较差，导致电芯的循环衰减加速。
3、另外，无负极钠离子电池的负极片较薄，普通的叠片结构在生产制造方面存在极大的挑战。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的目的在于提出一种钠离子电池和用电设备。本申请一方面有效减小了负极片与电解液的接触角，提升负极片及隔膜的亲电解液能力；另一方面能使负极片表面电荷均匀化，提高其电荷转移能力。此外，还提高了隔膜和负极片之间的结合力，降低了钠离子电池的制造难度。
2、在本申请的一个方面，本申请提出了一种钠离子电池。根据本申请的实施例，所述钠离子电池包括：
3、正极片、负极片、隔膜和电解液，所述隔膜设置在所述正极片和所述负极片之间
4、根据本申请实施例的钠离子电池，通过在隔膜和负极片相接触的表面引入活性位点，一方面能有效减小负极片与电解液的接触角，提升负极片及隔膜的亲电解液能力，从而避免了钠离子电池的循环衰减加速的问题，提升了钠离子电池的循环性能；另一方面能使负极片表面电荷均匀化，提高其电荷转移能力，从而能够降低钠离子在负极侧还原的能垒，有利于钠金属在负极侧的沉积。此外，还提高了隔膜和负极片之间的结合力，避免了卷绕后及注液后隔膜因张力释放而产生的褶皱问题，还降低了钠离子电池的制造难度。
5、另外，根据本申请上述实施例的钠离子电池还可以具有如下附加的技术特征：
6、在本申请的一些实施例中，在所述隔膜和所述负极片相接触的表面形成所述活性位点的方法包括：采用射频等离子体对所述负极片和/或所述隔膜的表面进行处理，以便在所述负极片和/或所述隔膜的表面产生所述活性位点。
7、在本申请的一些实施例中，所述射频等离子体的参数满足以下条件中的至少之一：电压为800v-1000v；所述负极片或所述隔膜的走速为2m/min-6m/min；所用气体包括：空气、氩气、氩氢混合气、氧气、氮气、四氟化碳和六氟化硫中的至少一种；真空度为1400kpa-1600kpa；所述负极片或所述隔膜与离子源的距离为4cm-8cm。
8、在本申请的一些实施例中，所述负极片包括负极集流体以及设置在所述负极集流体至少部分表面的碳涂层。
9、在本申请的一些实施例中，所述负极集流体包括铜箔、铝箔、镍箔、复合铜箔、复合铝箔和碳布中的至少一种；和/或，所述负极集流体的厚度为4μm-25μm。
10、在本申请的一些实施例中，所述碳涂层包括碳材料、超离子导体和粘结剂，所述碳材料、所述超离子导体和所述粘结剂的质量比为(60-80):(0.5-10):(10-30)。
11、在本申请的一些实施例中，所述碳材料包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、炉黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、多层石墨片、中间相碳微球、天然石墨、人造石墨、硬碳、多孔活性炭中的至少一种；和/或，所述超离子导体包括β″-al2o3、na3zr2si2po12、na3+xlaxzr2xsi2po12中的至少一种，0<x≤0.5；和/或，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶类、聚丙烯酸酯类、聚丙烯腈类、聚丙烯酸类、聚丙烯酸钠类、羧甲基纤维素、海藻酸钠、阿拉伯胶、黄原胶、瓜尔胶中的至少一种。
12、在本申请的一些实施例中，所述负极片的厚度为6μm-30μm；和/或，所述碳涂层的厚度为2μm-10μm。
13、在本申请的一些实施例中，采用物理压合的方式使所述隔膜贴合在所述负极片的至少部分表面。
14、在本申请的一些实施例中，所述隔膜贴合在所述负极片的两个表面共同形成极卷，所述极卷上设有压花结构。
15、在本申请的一些实施例中，基于所述极卷的厚度为100％，单侧所述压花结构的深度所占的比例为5％-20％。
16、在本申请的一些实施例中，所述隔膜与所述负极片之间在90°剥离时的剥离力为2n/m-5n/m。
17、在本申请的一些实施例中，多个所述正极片依次层叠设置，所述隔膜贴合在所述负极片的两个表面共同形成极卷，所述极卷依次缠绕在多个所述正极片外；所述极卷包括多层极片段以及连接于相邻两层所述极片段之间的拐角段，多层所述极片段与多个所述正极片依次交错叠置，且所述拐角段对应区域未设置所述正极片。
18、在本申请的第二个方面，本申请提出了一种用电设备。根据本申请的实施例，所述用电设备具有如上所述的钠离子电池。由此，所述用电设备具有所述钠离子电池的所有优点，在此不再赘述。
19、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种钠离子电池，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于，在所述隔膜和所述负极片相接触的表面形成所述活性位点的方法包括：
3.根据权利要求2所述的钠离子电池，其特征在于，所述射频等离子体的参数满足以下条件中的至少之一：
4.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于，所述负极片包括负极集流体以及设置在所述负极集流体至少部分表面的碳涂层。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池，其特征在于，所述负极集流体包括铜箔、铝箔、镍箔、复合铜箔、复合铝箔和碳布中的至少一种；
6.根据权利要求4所述的钠离子电池，其特征在于，所述碳涂层包括碳材料、超离子导体和粘结剂，所述碳材料、所述超离子导体和所述粘结剂的质量比为(60-80):(0.5-10):(10-30)。
7.根据权利要求6所述的钠离子电池，其特征在于，所述碳材料包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、炉黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、多层石墨片、中间相碳微球、天然石墨、人造石墨、硬碳、多孔活性炭中的至少一种；
8.根据权利要求4所述的钠离
9.根据权利要求1-8中任一项所述的钠离子电池，其特征在于，采用物理压合的方式使所述隔膜贴合在所述负极片的至少部分表面。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的钠离子电池，其特征在于，所述隔膜贴合在所述负极片的两个表面共同形成极卷，所述极卷上设有压花结构。
11.根据权利要求10所述的钠离子电池，其特征在于，基于所述极卷的厚度为100％，单侧所述压花结构的深度所占的比例为5％-20％。
12.根据权利要求10所述的钠离子电池，其特征在于，所述隔膜与所述负极片之间在90°剥离时的剥离力为2N/m-5N/m。
13.根据权利要求1-8中任一项所述的钠离子电池，其特征在于，多个所述正极片依次层叠设置，所述隔膜贴合在所述负极片的两个表面共同形成极卷，所述极卷依次缠绕在多个所述正极片外；
14.一种用电设备，其特征在于，具有权利要求1-13中任一项所述的钠离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于，在所述隔膜和所述负极片相接触的表面形成所述活性位点的方法包括：
3.根据权利要求2所述的钠离子电池，其特征在于，所述射频等离子体的参数满足以下条件中的至少之一：
4.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于，所述负极片包括负极集流体以及设置在所述负极集流体至少部分表面的碳涂层。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池，其特征在于，所述负极集流体包括铜箔、铝箔、镍箔、复合铜箔、复合铝箔和碳布中的至少一种；
6.根据权利要求4所述的钠离子电池，其特征在于，所述碳涂层包括碳材料、超离子导体和粘结剂，所述碳材料、所述超离子导体和所述粘结剂的质量比为(60-80):(0.5-10):(10-30)。
7.根据权利要求6所述的钠离子电池，其特征在于，所述碳材料包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、炉黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、多层石墨片、中间相碳微球、天然石墨、人造石墨、硬碳、多孔活性炭中的至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈仁杰，王铈汶，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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