钠离子电池的化成方法及长循环的低温钠离子电池与流程

本发明涉及二次电池，特别涉及一种钠离子电池的化成方法及长循环的低温钠离子电池。

背景技术：

1、钠离子电池作为锂离子电池的替代能源，具有较好的倍率性能，能够适应响应型储能和规模供电。在快充能力方面，钠离子电池的充电时间只需要十分钟左右，相较于目前量产的三元锂电池和磷酸铁锂电池，具有显著的优势。此外，钠离子电池还具有显著的低温性能，其具备在低温下快速充电且超长寿命的特质，工作低温可以达到-45℃，且在-20℃时容量还能保持在90％以上。

2、但是，现有的钠离子电池应用于低温环境时存在循环寿命较短的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种钠离子电池的化成方法及长循环的低温钠离子电池，旨在改善钠离子电池在低温下的循环性能。

2、为实现上述目的，本发明提出的钠离子电池的化成方法包括以下步骤：

3、将电芯在第一温度下以0.05c～1c的充电倍率充电至上限电压；

4、在第二温度下进行静置，之后以1c～5c的放电倍率放电至下限电压；

5、第一温度为20～25℃，第二温度为-10～-50℃。

6、在一实施方式中，先将电芯以0.05c～0.5c的充电倍率恒流充电60～100min，再以0.5c～1c的充电倍率恒流恒压充电至上限电压，截止电流0.02～0.05c。

7、在一实施方式中，在第二温度下进行静置的时间为420～540min。

8、本发明还提出一种长循环的低温钠离子电池，采用本发明提供的化成方法制得。

9、在一实施方式中，长循环的低温钠离子电池包括正极极片和负极极片，正极极片包括正极浆料，负极极片包括负极浆料；

10、正极浆料包括正极粉体和正极溶剂，正极粉体包括以下质量百分比的原料：正极主材96％～98.95％、碳纳米管0.05％～1.0％、正极粘结剂1.0％～3.0％；和/或，负极浆料包括负极粉体和负极溶剂，负极粉体包括以下质量百分比的原料：负极主材93％～96.95％、碳纳米管0.05％～1.0％、负极粘结剂3％～6.0％。

11、在一实施方式中，正极极片的面密度为130～200g/cm2；和/或，负极极片的面密度为40～110g/cm2。

12、在一实施方式中，正极极片的压实密度为2.8～3.2g/cm3；和/或，负极极片的压实密度为0.9～1.2g/cm3。

13、在一实施方式中，正极浆料的固含量为55％～65％；和/或，负极浆料的固含量为50％～60％。

14、在一实施方式中，碳纳米管的比表面积为800～1000m2/g、长度5～10μm、壁厚0.3～0.5nm。

15、在一实施方式中，正极粘结剂和负极粘结剂均为聚偏二氟乙烯。

16、本发明的技术方案采用室温小电流充电，低温大电流放电的化成方法，可以在正极界面形成一层正极界面膜(cei)，并在负极界面形成一层负极界面膜(sei)，该正极界面膜和负极界面膜具有超低阻抗，且可快速传导离子；此外，采用大电流激发了材料的低温放电能力，从而提高了钠离子电池在低温下的循环性能。

技术特征：

1.一种钠离子电池的化成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，先将电芯以0.05c～0.5c的充电倍率恒流充电60～100min，再以0.5c～1c的充电倍率恒流恒压充电至上限电压，截止电流0.02～0.05c。

3.如权利要求1所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，在第二温度下进行静置的时间为420～540min。

4.一种长循环的低温钠离子电池，其特征在于，采用权利要求1至3任一项所述的化成方法制得。

5.如权利要求4所述的长循环的低温钠离子电池，其特征在于，所述钠离子电池包括正极极片和负极极片，所述正极极片包括正极浆料，所述负极极片包括负极浆料；

6.如权利要求5所述的长循环的低温钠离子电池，其特征在于，所述正极极片的面密度为130～200g/cm2；和/或，所述负极极片的面密度为40～110g/cm2。

7.如权利要求5或6所述的长循环的低温钠离子电池，其特征在于，所述正极极片的压实密度为2.8～3.2g/cm3；和/或，所述负极极片的压实密度为0.9～1.2g/cm3。

8.如权利要求5所述的长循环的低温钠离子电池，其特征在于，所述正极浆料的固含量为55％～65％；和/或，所述负极浆料的固含量为50％～60％。

9.如权利要求5所述的长循环的低温钠离子电池，其特征在于，所述碳纳米管的比表面积为800～1000m2/g、长度5～10μm、壁厚0.3～0.5nm。

10.如权利要求5所述的长循环的低温钠离子电池，其特征在于，所述正极粘结剂和负极粘结剂均为聚偏二氟乙烯。

技术总结本发明公开了一种钠离子电池的化成方法及长循环的低温钠离子电池，涉及二次电池技术领域，其中，钠离子电池的化成方法包括以下步骤：将电芯在第一温度下以0.05C～1C的充电倍率充电至上限电压；在第二温度下进行静置，之后以1C～5C的放电倍率放电至下限电压；第一温度为20～25℃，第二温度为‑10～‑50℃。本发明提供的钠离子电池的化成方法采用常温小电流充电，低温大电流放电的技术，改善了钠离子电池在低温下的循环性能。技术研发人员：刘小飞,吕江英受保护的技术使用者：无锡盘古新能源有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1