[发明专利]一种钠离子电池及其制备方法

说明书

本发明属于钠离子电池技术领域，具体涉及一种钠离子电池及其制备方法。本申请提供的钠离子电池通过将正负极活性材料层的克容量、中值粒径、单面压实密度和压实密度，正负极活性材料层的克容量和面密度之间的比例因子控制在一定范围内，各参数之间形成平衡关系，且本申请采用高孔隙率隔膜，可以有效降低电池内阻，使得钠离子能灵活从嵌入脱出，并均匀分布在负极片上，加上采用小粒径正负极主材，可以有效缩短扩散距离，减小循环过程中的体积变化，进而提高电池的低温循环性能和倍率性能。

技术领域

本发明属于钠离子电池技术领域，具体涉及一种钠离子电池及其制备方法。

背景技术

由于清洁能源需求快速增长，新能源汽车受到越来越多的关注。作为核心部件，动力电池是新能源汽车发展关键之一。随着锂离子电池价格上涨、资源储量有限等问题的显现，资源分布广泛的钠离子电池逐渐进入人们的视野。钠电池是能源技术中的重要分支，与锂电池相比，钠的储量远高于锂，钠离子电池使用的材料均可采用廉价易得的材料，这也是钠电池所具有的价格上的先天优势。而且，锂电池由于易生成枝晶等原因，造成短路自燃的安全隐患，而钠电池不易形成枝晶，安全性远高于锂电池，因此，钠离子电池是最具开发潜力的技术之一。

但钠离子电池相较于锂离子电池来说，仍存在能量密度低和循环寿命不足的问题，同时钠离子电池的高倍率和超低温放电性能是其相较于锂离子电池的重要优势所在，所以针对钠离子电池的长循环寿命和高倍率性能的改善是目前钠离子电池业界研究中的重点问题。

目前钠电池行业研究的重点在于如何改善负极SEI膜的成膜质量，以此来改善电池的性能，但对负极材料的本征特性(如微观结构构成/粒径/比表面积等)对电池性能影响的研究较少。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种钠离子电池，该钠离子电池正负极片参数比例因子的值控制在一定范围内时，该电池的低温循环性能和倍率性能明显增强。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本申请的一方面，本申请提供一种钠离子电池，包括正极极片、负极极片、隔膜及电解液，所述正极片包括负极集流体及涂覆在所述负极集流体上的正极活性物质层，所述负极极片包括负极集流体以及涂覆在所述负极集流体上的负极活性物质层；

其中，所述正极活性物质层的克容量C_正(mAh/g)、中值粒径D_正(μm)、单面压实密度M_正(g/m²)、压实密度P_正(g/cm³)满足如下关系式：

所述负极活性物质层的克容量C_负(mAh/g)、中值粒径D_负(μm)、单面压实密度M_负(g/m²)、压实密度P_负(g/cm³)满足如下关系式：

优选的，所述C_正、所述C_负、所述M_正和所述M_负之间满足如下关系式：

优选的，所述C_正的取值范围为130≤C_正≤180，所述D_正的取值范围为3≤D_正≤15，所述M_正的取值范围为150≤M_正≤210，所述P_正的取值范围为2.9≤P_正≤3.3。