雙碳背景下，隨著新能源汽車市場大規(guī)模爆發(fā)，大規(guī)模儲能應用在各地規(guī)劃中陸續(xù)提上日程，原本就嚴重依賴進口的鋰離子電池將面臨資源短缺的問題。

鈉離子電池是一種二次化學電池，優(yōu)點眾多，包括資源豐富、成本較低、能量轉換效率高、循環(huán)壽命長、安全性高、高低溫性能優(yōu)異、高倍率充放電性能良好、維護費用低等，有望在大規(guī)模電化學儲能和低速電動車領域與鋰離子電池形成互補。

目前，國內外都開始展開了鈉離子電池的產業(yè)化布局，鈉離子電池已經具備了大規(guī)模產業(yè)化的市場條件和技術條件。

那么，一節(jié)鈉離子電池是如何誕生的呢？ 首先，我們先了解一下鈉離子電池的組成、工作原理和主流技術路線。

鈉離子電池由正極材料、負極材料、電解質和隔膜等組成，工作原理和鋰離子電池相似，都屬于“搖椅式”。充電時鈉離子從正極材料脫出，經過電解質嵌入負極材料，電子則從正極經由外電路運動到負極，從而維持系統(tǒng)的電荷平衡。

根據正極材料分類

目前鈉離子電池初具產業(yè)化前景的技術路線有三種：層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子化合物和普魯士藍類似物。其中，層狀過渡金屬氧化物材料優(yōu)點是制備方法簡單、比容量和能量密度較高、制作成本較低，缺點是容易吸水，或與空氣反應，對材料結構的穩(wěn)定性和電化學性能有影響。

鈉離子電池的設計制作，不同材料體系和結構類型的鈉離子電池極片制造工序基本一致，區(qū)別在于不同技術的鈉離子電池封裝形式、內部結構不同，裝配工序有差別。

以鈉離子軟包電池為例，其制造工序大致可分三個部分。

1、前端電極制造工序，包括電極漿料制備、電極涂布、輥壓、極片真空干燥、極片模切等；

2、后端裝配工序，包括疊片、焊接、入殼封裝、真空干燥、注液等；

3、化成分選工序，包括預封、化成、二次封裝、分容篩選等。

此外，鈉離子電池設計制作中的關鍵步驟，化成分選工序依據電池外觀結構和容量大小，不同化成環(huán)境下，選用的夾具有區(qū)別。

鈉離子電池與鋰離子電池的生產線基本類似，不同在于鈉離子電池可用鋁箔作為負極集流體，從而正負極片均采用鋁極耳

因此，一定情況下對已有的鋰離子電池生產線稍加改動，便可用于生產鈉離子電池，從而大幅節(jié)省電池企業(yè)初始鈉電投入成本。



鈉離子電池生產線（圖）

鈉離子電池生產線示意如上圖，每個工序對應的面積基本上與生產線的車間面積成正比。




審核編輯：劉清