一种钠离子电池正极浆料、正极极片、电池、制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115663179A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211420187.1H01M10/054(2010.01)(22)申请日2022.11.14H01M10/0585(2010.01)(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人请求不公布姓名刘静请求不公布姓名杨红新(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师周淑歌(51)Int.Cl.H01M4/58(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M4/136(2010.01)H01M4/1397(2010.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种钠离子电池正极浆料、正极极片、电池、制备方法(57)摘要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正极浆料、正极极片、电池、制备方法。本发明提供的钠离子电池正极浆料，以磷酸铁纳为正极活性材料，与补钠剂配合，在首次化成工艺的步骤中补充了形成固态电解质膜所消耗的钠离子；及后续循环过程中嵌入负极而无法脱出的失效钠离子，显著提高钠离子电池的能量密度及首次库伦效率；由于加入铁酸钠后会生成强碱性溶液导致正极浆料碱性升高，浆料粘度过高，团聚现象严重，对于后期的极片加工性能有很大的影响，所以加入有机酸来中和碱性，避免上述问题的出现；同时补钠过程会产生大量的气体，发明人通过特定的化成、老化工艺将补钠过程中产生的气体全部排除并确保后续循环没有产气的风险。CN115663179ACN115663179A权利要求书1/2页1.一种钠离子电池正极浆料，其特征在于，以质量百分含量计，包括如下质量百分含量的组分：正极活性物质96‑97％；导电剂1.5‑2％；粘结剂1.5‑2％；有机酸0.1‑0.5％；其中，正极活性物质包括质量比为(86.5‑95.5)：(1‑10)的磷酸铁钠和铁酸钠。2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极浆料，其特征在于，所述有机酸为草酸，乙酸中的至少一种；和/或，所述导电剂为炭黑、石墨烯、碳纳米管、科琴黑、导电石墨中的至少一种；和/或，所述粘结剂为聚偏氟乙烯。3.一种钠离子电池正极极片，其特征在于，包括集流体和涂覆在所述集流体一侧或两侧的权利要求1或2所述的正极浆料。4.一种权利要求3所述的钠离子电池正极极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，将粘结剂、导电剂、磷酸铁钠混合，加入溶剂，搅拌，搅拌过程中将铁酸钠分次加入，加入有机酸，得到正极浆料；S2，将正极浆料涂覆在集流体的一侧或两侧表面，干燥，得到所述钠离子电池正极极片。5.根据权利要求4所述的钠离子电池正极极片的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述铁酸钠分三次加入：以1500‑2000rad/min的速率搅拌60‑90min，加入部分铁酸钠；以1500‑2000rad/min的速率搅拌60‑90min，再加入部分铁酸钠；以1500‑2000rad/min的速率搅拌60‑90min，加入剩余铁酸钠，以1500‑2000rad/min的速率搅拌60‑90min；可选地，每次加入的铁酸钠的质量相同。6.根据权利要求4或5所述的钠离子电池正极极片的制备方法，其特征在于，所述溶剂为N‑甲基吡咯烷酮；和/或，所述溶剂的用量为使所述正极浆料的固含量为45‑55％,粘度为4000‑6000CP。7.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求3所述的钠离子电池正极极片或权利要求4‑6任一项所述的制备方法制备得到的钠离子电池正极极片。8.根据权利要求7所述的钠离子电池，其特征在于，还包括负极极片、隔膜和电解液。9.一种权利要求7或8所述的钠离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，将正极极片，隔膜，负极极片按次序层叠，得到电芯；S2，封装，注入电解液，化成，老化，得到钠离子电池。10.根据权利要求9所述的钠离子电池的制备方法，其特征在于，所述化成为分步化成，具体包括：(1)以0.02C‑0.2C分段恒流充电至电芯30‑60％的容量；可选地，所述分段恒流充电为先以0.02C‑0.05C充电1‑5h,再以0.05‑0.2C充电1‑5h；2CN115663179A权利要求书2/2页(2)以0.1C‑0.3C恒流恒压充电至3.7V，截至电流0.01C‑0.05C；(3)以0.1C‑0.3C恒流恒压充电至3.8‑4.0V，截至电流0.01C‑0.05C；可选地，该步骤采用负压抽气方式充电；和/或，所述老化步骤的操作为在40‑50℃静置12‑24小时，排出气体，封装，得到最后的电池。3CN115663179A说明书1/7页一种钠离子电池正极浆料、正极极片、电池、制备方法技术领域[0001]本发明属