一种三电极钠离子电池及其制备方法与流程

本发明涉及钠离子电池，具体是一种三电极钠离子电池及其制备方法。

背景技术：

1、钠离子电池具有材料成本低、低温性能好、循环寿命长、安全性能好等特点，近年来产业化发展速度较快，成为了研究热点。

2、一般地，钠离子电池具有正极耳和负极耳，正极耳连接正极片作为工作电极，负极耳连接负极片作为对电极。在钠离子电池充放电过程中，正负极电极电位同步发生变化，通过测量电压只能获得正负极之间的相对电位差，而不能获得正负极的绝对电位，导致无法分析电位变化情况。

3、因此，需要在钠离子电池内部植入电位恒定不变的第三电极作为参比电极。申请公布号cn115241553a的专利提出了一种钠离子电池三电极结构及其制造方法，具体做法是在正极片和负极片侧表面开设凹槽形成参比电极腔，然后将钠粉熔融在泡沫金属骨架中，泡沫金属骨架用隔膜包裹后放置在参比电极腔中，通过极耳或铜丝与泡沫金属骨架焊接后引出到外部。虽然上述方法可以利用泡沫金属骨架的高孔隙率容钠较多钠金属，形成较为稳定的参比电极，但钠金属极为活泼，在制备过程中存在安全隐患，此外，参比电极腔的处理流程非常复杂且要求尺寸精度高，大大增加了制作难度。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明提供了一种三电极钠离子电池及其制备方法，解决现有技术存在的安全稳定性低、操作复杂、制作成本高等问题。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

3、一种三电极钠离子电池，包括正极耳、负极耳、导电体、电芯，正极耳、负极耳、导电体分别与电芯电连接。

4、作为一种优选的技术方案，导电体的电位恒定。

5、作为一种优选的技术方案，导电体为弯折状，弯折处设于电芯内。

6、作为一种优选的技术方案，导电体的材质为铜。

7、作为一种优选的技术方案，导电体的纯度≥99.95％。

8、作为一种优选的技术方案，导电体的直径范围为[20um，50um]。

9、所述的一种三电极钠离子电池的制备方法，包括以下步骤：

10、s1，将正极片、负极片、隔膜层叠或者卷绕制成叠芯或卷芯；

11、s2，将导电体植入叠芯或卷芯中；

12、s3，对叠芯或卷芯进行封装后，再制造成电芯；

13、s4，对导电体进行充电镀钠操作：将充放电设备正极连接正极耳，将充放电设备负极连接导电体，实现对导电体靠近正极耳的一面的正极侧镀钠；以及，将充放电设备正极连接负极耳，将充放电设备负极连接导电体，实现对导电体靠近负极耳的一面的负极侧镀钠。

14、作为一种优选的技术方案，步骤s2中，对叠芯或卷芯预处理后，将导电体植入叠芯或卷芯中；其中，预处理的方法为：采用稀盐酸或稀硫酸浸泡设定时间，去除导电体表面的氧化膜，然后用无水乙醇进行冲洗后烘干。

15、作为一种优选的技术方案，步骤s4中，对电芯进行充电镀钠操作时，充放电设备用20ua至100ua电流对导电体充电。

16、作为一种优选的技术方案，步骤s4中，对电芯进行充电镀钠操作时，充电2h至20h。

17、本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：

18、(1)本发明采用铜丝对折植入的方式形成第三电极，不易刺穿隔膜，且两根引出的铜丝平行封装，既不影响封装效果，且大大提高了三电极制作的成功率；

19、(2)本发明采用合理的镀钠流程形成了均匀、稳定、致密的镀钠层，可以准确监控钠离子电池充放电过程正极和负极独立的电位变化情况；

20、(3)本发明的三电极钠离子电池具有结构简单、成本低廉、操作方便、兼容性强、安全稳定的特点。

技术特征：

1.一种三电极钠离子电池，其特征在于，包括正极耳(101)、负极耳(102)、导电体(103)、电芯(104)，正极耳(101)、负极耳(102)、导电体(103)分别与电芯(104)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种三电极钠离子电池，其特征在于，导电体(103)的电位恒定。

3.根据权利要求1所述的一种三电极钠离子电池，其特征在于，导电体(103)为弯折状，弯折处设于电芯(104)内。

4.根据权利要求1所述的一种三电极钠离子电池，其特征在于，导电体(103)的材质为铜。

5.根据权利要求4所述的一种三电极钠离子电池，其特征在于，导电体(103)的纯度≥99.95％。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种三电极钠离子电池，其特征在于，导电体(103)的直径范围为[20um，50um]。

7.权利要求1至6任一项所述的一种三电极钠离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种三电极钠离子电池的制备方法，其特征在于，步骤s2中，对叠芯或卷芯预处理后，将导电体(103)植入叠芯或卷芯中；其中，预处理的方法为：采用稀盐酸或稀硫酸浸泡设定时间，去除导电体(103)表面的氧化膜，然后用无水乙醇进行冲洗后烘干。

9.根据权利要求7所述的一种三电极钠离子电池的制备方法，其特征在于，步骤s4中，对电芯(104)进行充电镀钠操作时，充放电设备用20ua至100ua电流对导电体(103)充电。

10.根据权利要求9所述的一种三电极钠离子电池的制备方法，其特征在于，步骤s4中，对电芯(104)进行充电镀钠操作时，充电2h至20h。

技术总结本发明涉及钠离子电池技术领域，公开了一种三电极钠离子电池及其制备方法，该三电极钠离子电池包括正极耳、负极耳、导电体、电芯，正极耳、负极耳、导电体分别与电芯电连接。本发明解决了现有技术存在的安全稳定性低、操作复杂、制作成本高等问题。技术研发人员：宋春华,雷付权,韩勋建,刘海,潘崇浩,李婷,郑皓月,韩征明,杜兴华受保护的技术使用者：四川兴储能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25