钠离子电池是如何诞生的?

在双碳背景下，随着新能源汽车市场的大规模爆发，各地规划中的大规模储能应用被提上议事日程。严重依赖进口的锂离子电池将面临资源短缺的问题。

钠离子电池是一种具有资源丰富、成本低、能量转换效率高、循环寿命长、安全性高、高低温性能优异、充放电性能好、维护成本低等诸多优点的二次化学电池。预计它将在大规模电化学储能和低速电动汽车领域与锂离子电池互补。

目前，钠离子电池的产业化布局已经在国内外展开，钠离子电池已经具备了大规模产业化的市场条件和技术条件。

那么，钠离子电池是如何诞生的呢？

首先，让我们了解钠离子电池的组成、工作原理和主流技术路线。

钠离子电池由正极材料、负极材料、电解质和隔膜组成。工作原理与锂离子电池相似，属于“摇椅”。充电时，钠离子从正极材料中取出，通过电解质嵌入负极材料，电子从正极通过外部电路移动到负极，以保持系统的电荷平衡。

根据正极材料的分类，钠离子电池有三种技术路线：层过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝相似物。其中，层过渡金属氧化物材料的优点是制备方法简单，比容量和能量密度高，生产成本低，缺点是容易吸水或与空气反应，影响材料结构的稳定性和电化学性能。

钠离子电池的设计和生产，不同材料系统和结构类型的钠离子电池极片制造工艺基本相同。不同之处在于，不同技术的钠离子电池包装形式和内部结构不同，组装工艺也不同。

以钠离子软包电池为例，工艺大致可分为三部分。

1、电极浆料制备、电极涂布、辊压、极片真空干燥、极片模切等前端电极制造工艺；

2、后端装配工艺包括叠片、焊接、入壳包装、真空干燥、注液等；

3、化学成分选择过程包括预密封、化学成分、二次包装、分容筛选等。

此外，钠离子电池设计和生产中的关键步骤，根据电池的外观结构和容量，选择的夹具在不同的环境中有所不同。

钠离子电池和锂离子电池生产线基本相似，不同之处在于钠离子电池可以使用铝箔作为负集流体，因此正负极片使用铝耳，因此，在某些情况下，现有锂离子电池生产线略有变化，可用于生产钠离子电池，大大节省了电池企业的初始钠投资成本。