钠离子电池正极片、钠离子电池及其制备方法和系统与流程

1.本发明涉及钠离子电池领域，尤其涉及一种钠离子电池正极片、钠离子电池及其制备方法和系统。

背景技术：

2.21世纪，锂电池被应用于手机、电脑、穿戴设备、电动汽车、二轮自行车、电动工具、路灯等众多领域。随着锂电池越来越大的用量，锂资源的消耗呈现出使用量越来越大并且消耗速度较快，锂的生产量增长无法满足消耗量增长的现象，这是因为一是锂资源是有限的，主要以锂辉石矿石和盐湖锂状态存在，二是冬季盐湖锂无法提锂，导致锂金属及化合物今年价格暴涨。对比之下，钠来源广泛、储量丰富、钠的储量是锂的420倍，价格远远低于锂。近年来，随着锂价疯狂上涨，钠离子电池有望比锂离子电池低30-50％的成本而受到广泛关注，特别是在储能领域、混合动力领域、替代铅酸电池领域，钠离子电池具有诱人的应用前景。

3.目前钠离子电池正极材料主要有普鲁士蓝类、磷酸钒钠、铁镍锰酸钠类。钠离子电池正极材料，制备过程需要添加过量的na来获得结晶性好的正极材料，因此钠离子正极材料都会有少量的na剩余(在高温下以na2o的形式存在)，温度降低到室温以后na2o会吸附空气中的co2和h2o而形成naoh和na2co3等，使正极材料呈现碱性。并且na的碱性强于li，因此钠离子正极材料碱性远远高于锂离子正极材料。

4.钠离子电池正极极片使用锂离子电池正极用的集流体铝箔作为钠离子电池正极集流体，钠离子正极材料表面naoh和na2co3与铝箔在一定程度上反应，导致极片碾压过程中极易断带，影响了产品的加工性能；为防止极片断带，降低极片压实密度，可以一定程度上减缓断裂频次，但无法本质上解决极片断裂问题，更无法达到产品容量设计要求。钠离子正极材料表面naoh和na2co3与铝箔反应另一个后果是反应生成物造成极片电阻过大，最终导致电池电阻过大，最终导致电池循环寿命变差。

技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种钠离子电池正极片、钠离子电池及其制备方法和系统。

6.第一方面，本发明提供的钠离子电池正极极片由以下五层构成：中间层，紧贴所述中间层一面的第一功能层、紧贴所述中间层另一面的第二功能层，紧贴所述第一功能层的第一钠离子正极浆料涂覆层，以及紧贴所述第二功能层上的第二钠离子正极浆料涂覆层；所述中间层为铝箔，所述第一功能层和所述第二功能层为碱性阻断导电功能层，所述第一功能层的厚度和所述第二功能层的厚度均为0.5～1.5μm。本发明提供的正极极片由五层结构构成，紧贴铝箔上下两面的功能层(第一功能层和第二功能层)起到阻碍钠离子正极材料表面的naoh/na2co3与铝箔的反应的作用，并提供导电性，本发明正极极片有效抑制了钠离子正极材料表面naoh/na2co3与铝箔的反应，抑制了碾压过程中的断带现象；也抑制了naoh/

na2co3与铝箔的反应生成物导致的正极极片电阻过大的问题，最终导致电池电阻过大、电池循环寿命变差，有效提升了钠离子电池容量和循环寿命。本发明研究发现所述功能层在特定厚度下能更好地抑制碾压过程中的断带现象，改善钠离子电池容量和循环寿命的提升效果。

7.作为优选，所述第一功能层的厚度为0.9～1.1μm。

8.作为优选，所述第二功能层的厚度为0.9～1.1μm。

9.作为优选，所述第一钠离子正极浆料涂覆层的厚度为30～200μm，优选为50～150μm。

10.作为优选，所述第二钠离子正极浆料涂覆层的厚度为30～200μm，优选为50～150μm。

11.作为优选，所述中间层的厚度为10～20μm，优选为12～15μm。

12.本发明进一步研究发现，当第一功能层和第二功能层均采用优选厚度范围(0.9～1.1μm)时效果提升更明显；为使进一步改善正极极片性能，提升钠离子电池容量和循环寿命，本发明优化了与功能层结合的钠离子正极浆料涂覆层和中间层的厚度，上述功能层结合特定厚度的钠离子正极浆料涂覆层和中间层能使更好地发挥锂离子的离子导电性能与电子导电性能，进一步提升钠离子电池容量和循环寿命。

13.作为优选，所述第一功能层和所述第二功能层由包含以下原料的功能浆料制备而成：第一导电剂、碱性阻断剂、第一粘结剂、分散剂，第一导电剂、碱性阻断剂、第一粘结剂和分散剂的质量比优选为30～55:40～65:1～5:0.1～2；优选的，所述碱性阻断剂选自al2o3、alcl3、albr3中的一种或几种。

14.进一步优选，所述第一导电剂选自乙炔黑、炭黑、vgcf、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种，优选为乙炔黑。

15.进一步优选，所述第一粘结剂选自聚偏氟乙烯和/或聚丙烯酸酯。

16.进一步优选，所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠中的一种或几种。

17.进一步优选，所述第一钠离子正极浆料涂覆层和所述第二钠离子正极浆料涂覆层由包含以下原料制备而成：正极活性物质、第二导电剂、第二粘结剂和nmp；优选的，所述正极活性物质为磷酸钒钠、镍钴锰酸钠或普鲁士蓝化合物；所述第二导电剂选自乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种；所述第二粘结剂为聚偏氟乙烯或聚丙烯酸；浆料固含量为45～65％。

18.本发明进一步研究发现，功能层中碱性阻断剂al2o3、alcl3、albr3化合物与钠离子正极材料表面naoh和na2co3反应，能够更好的阻止naoh和na2co3对铝箔的腐蚀，提高正极极片的压实密度，抑制碾压过程中的断带现象，抑制了naoh/na2co3与铝箔的反应生成物导致的正极极片电阻过大的问题，最终导致电池电阻过大，最终导致电池循环寿命变差，有效提升了钠离子电池容量和循环寿命。同时功能层中加入导电剂乙炔黑、炭黑、vgcf、碳纳米管、石墨烯优选乙炔黑，进一步克服了al2o3、alcl3、albr3的加入导致的极片电阻过大，循环下降的问题；同时功能层由经优化筛选的原料以上述质量比配合能够使得效果提升更大。

19.作为优选，所述功能浆料的固含量为6～20％，所述功能浆料优选包括nmp。本发明中，所述第一功能层和所述第二功能层的原料中优选还包括nmp，优选将所述第一导电剂、碱性阻断剂、第一粘结剂和分散剂与nmp混合，得到固含量为6～20％的功能浆料。本发明功

能层的原料与nmp混合后得到固含量6～20％的功能浆料有助于具有优异性能的功能层的更好制备，并得到特定厚度(0.9～1.1μm)的功能层。

20.第二方面，本发明提供所述钠离子电池正极极片的制备方法，包括：

21.1)功能层涂布，将功能浆料涂布于铝箔上，干燥，得到紧贴中间层的第一功能层和第二功能层；

22.2)正极极片的制备，将正极浆料涂覆于所述第一功能层和所述第二功能层上，干燥，得到紧贴第一功能层和第二功能层的第一钠离子正极浆料涂覆层和所述第二钠离子正极浆料涂覆层，然后进行碾压、分切，得到正极极片。

23.作为优选，步骤1)中，单层湿膜厚度为2～5μm；涂布速度为20～100m/min，干燥温度为80～130℃，干燥时间为0.5～3min；干燥后单层功能层厚度为0.5～1.5μm；和/或，

24.进一步优选，步骤2)中，涂布速度10～30m/min，干燥温度为80～130℃，干燥时间为3～5min；

25.本发明优选的功能浆料的制备包括：将第一导电剂、碱性阻断剂、第一粘结剂、分散剂进行干混合，然后加入nmp进行浆料混合；进一步优选，所述干混合时间为30-60min；所述浆料混合中，搅拌桨速度为10～40r/min，分散盘线速度为15～50m/s，优选nmp均匀的分三次加入，每次处理时间为30～60min；所述功能浆料的固含量为6-20％。

26.第三方面，本发明还提供一种钠离子电池，包括钠离子电池正极极片、负极极片、电解液及隔膜，所述正极极片为上述钠离子电池正极极片或上述制备方法得到的钠离子电池正极极片。

27.进一步优选，所述钠离子电池为32140圆柱钠离子电池。

28.作为优选，所述负极极片由负极活性物质、导电剂、粘结剂、集流体组成。

29.优选的，所述负极活性物质是硬碳材料；和/或，所述导电剂选自乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种；和/或，所述粘结剂为cmc和/或sbr；和/或，所述集流体为铜箔或铝箔。

30.作为优选，所述隔膜为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或芳纶。

31.作为优选，所述电解液由有机溶剂和电解质钠盐组成。优选的，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丙酯、醋酸甲酯、丙酸乙酯、氟代乙烯碳酸脂、乙醚、二甘醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、甲基叔丁基醚中的一种或几种；所述电解质钠盐选自六氟磷酸钠、双氟磺酰亚胺钠、双三氟甲烷磺酰亚胺钠、三氟甲磺酸钠、四氟硼酸钠、二氟磷酸钠、高氯酸钠中的一种或几种。

32.第四方面，本发明提供所述钠离子电池正极极片的制造系统，包括依次连接的放卷轴、转移轴、功能层涂覆单元、第一烘干设备、活性物质涂覆单元、第二烘干设备和收卷轴。

33.进一步优选，所述功能层涂覆单元设有微凹版涂布设备，所述活性物质涂覆单元设有浆料涂覆设备。

34.本发明的有益效果至少在于：本发明正极极片有效抑制了钠离子正极材料表面naoh/na2co3与铝箔的反应，抑制了碾压过程中的断带现象；也抑制了naoh/na2co3与铝箔的反应生成物导致的正极极片电阻过大的问题，最终导致电池电阻过大、电池循环寿命变差，有效提升了钠离子电池容量和循环寿命。本发明研究发现所述功能层在特定厚度下能更好

地抑制碾压过程中的断带现象，改善钠离子电池容量和循环寿命的提升效果。

附图说明

35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中需要使用的附图作简单介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

36.图1为本发明实施例中提供的钠离子电池正极极片的制造系统示意图；

37.图2为本发明实施例中提供的钠离子电池正极极片结构示意图；

38.附图标记：

39.1：放卷轴；

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2：转移轴；

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3：功能层涂覆单元；

40.4：微凹版涂布设备；

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5：第一烘干设备；

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6：活性物质涂覆单元；

41.7：浆料涂覆设备；

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8：第二烘干设备；

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9：收卷轴；

42.10：第一钠离子正极浆料涂覆层；

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11：第一功能层；

43.12：中间层；

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13：第二功能层；

44.14：第二钠离子正极浆料涂覆层。

具体实施方式

45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

46.实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

47.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”与“第二”等是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“内”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

49.下面结合图1-图2描述本发明的钠离子电池正极极片、钠离子电池及其系统。

50.如图1所示为本发明实施例中采用的钠离子电池正极极片的制造系统，其包括依

次连接的放卷轴1、转移轴2、功能层涂覆单元3、第一烘干设备5、活性物质涂覆单元6、第二烘干设备8和收卷轴9；所述功能层涂覆单元3设有功能层涂布设备，所述功能层涂布设备为微凹版涂布设备4，所述活性物质涂覆单元6设有浆料涂覆设备7。

51.如图2所示为本发明以下实施例中提供的钠离子电池正极极片结构示意图，该钠离子电池正极极片由以下五层构成：中间层12，紧贴所述中间层12一面的第一功能层11、紧贴所述中间层12另一面的第二功能层13，紧贴所述第一功能层11的第一钠离子正极浆料涂覆层10，以及紧贴所述第二功能层13上的第二钠离子正极浆料涂覆层14；所述中间层12为铝箔，所述第一功能层11和所述第二功能层13为碱性阻断导电功能层。为了进一步提升钠离子电池容量和循环寿命，所述第一功能层11的厚度为0.9～1.1μm；所述第二功能层13的厚度为0.9～1.1μm。

52.为使进一步改善正极极片性能，本发明优化了与功能层结合的钠离子正极浆料涂覆层和中间层的厚度，具体如下：所述第一钠离子正极浆料涂覆层的厚度为50～150μm；所述第二钠离子正极浆料涂覆层的厚度为50～150μm。所述中间层为厚度12～15μm的铝箔。当第一功能层和第二功能层均采用优选厚度范围时效果提升明显，同时本发明发现，钠离子正极浆料涂覆层和中间层采用优化的厚度，所述功能层结合特定厚度的钠离子正极浆料涂覆层和中间层，能使其更好发挥作用，更好的提升钠离子电池容量和循环寿命。在本发明实施例中，起到碱性阻断作用的材料优选为al2o3、alcl3、albr3，起到导电作用的材料优选为乙炔黑、炭黑、vgcf、碳纳米管、石墨烯。

53.本发明提供的钠离子电池包括钠离子电池正极极片、负极极片、电解液及隔膜；所述钠离子电池正极极片为所述的钠离子电池正极极片。作为优选，所述负极极片的集流体是铜箔或铝箔，覆于所述集流体上的负极浆料层以硬碳材料为负极活性物质。所述隔膜为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或芳纶。进一步的，所述钠离子电池为32140圆柱钠离子电池。

54.实施例1

55.本实施例提供的钠离子电池正极极片中，第一钠离子正极浆料涂覆层10和第二钠离子正极浆料涂覆层14的厚度均为110μm，第一功能层11和第二功能层13的厚度均为1.0μm，中间层12的厚度均为15μm。

56.本实施例还提供该钠离子电池正极极片的制备方法，具体如下：

57.一功能层浆料的制备

58.1)将导电剂、碱性阻断剂、粘结剂、分散剂在200l v型混合器中干混合30-60min；导电剂、碱性阻断剂、粘结剂、分散剂质量占比在45:53:1.5:0.5，上述物质总重80kg。导电剂为乙炔黑；碱性阻断剂是al2o3；粘结剂是聚偏氟乙烯、分散剂是聚乙烯吡咯烷酮。

59.2)将1)中的混合料转移至600l浆料混合罐中，nmp均匀的分三次加入，每次nmp加入后，搅拌桨速度35r/min，分散盘线速度45m/s，运行时间60min，nmp加入总量为446.32kg；步骤2结束后，得到固含量为15.2％的功能层浆料。

60.二功能层涂布

61.将功能层浆料在微凹版涂布机中进行涂布，单层湿膜厚度控制在2μm；涂布速度60m/mim，干燥温度在120℃，干燥时间1.5min；干燥后单层功能层厚度控制在1μm。

62.三正极片的制备

63.1)将正极浆料涂覆于功能层之上，涂布速度20m/min，干燥温度115℃，干燥时间

3min。正极浆料由正极活性物质、导电剂、粘结剂、nmp四部分组成。正极活性物质是磷酸钒钠；导电剂可以是乙炔黑；粘结剂可聚偏氟乙烯，三者的质量比为96:2:2；浆料固含量55％；

64.2)将1中干燥后的涂布片进行碾压、分切，即得到正极极片。

65.对比例1

66.实施例1中将正极极片集流体(中间层)采用厚度15μm的铝箔，不采用功能层，其它同实施例1。

67.实施例2

68.本实施例提供的钠离子电池正极极片中，第一钠离子正极浆料涂覆层10和第二钠离子正极浆料涂覆层14的厚度均为125μm，第一功能层11和第二功能层13的厚度均为1.0μm，中间层12的厚度均为15μm。

69.本实施例还提供该钠离子电池正极极片的制备方法，具体如下：

70.一功能层浆料的制备

71.1)将导电剂、碱性阻断剂、粘结剂、分散剂在200l v型混合器中干混合30-60min；导电剂、碱性阻断剂、粘结剂、分散剂质量占比在35:63:1.5:0.5,上述物质总重90kg。导电剂为乙炔黑；碱性阻断剂是alcl3；粘结剂是聚偏氟乙烯、分散剂是聚乙烯吡咯烷酮。

72.2)将1)中的混合料转移至600l浆料混合罐中，nmp均匀的分三次加入，每次nmp加入后，搅拌桨转速35r/min，分散盘线速度45m/s，运行时间60min，nmp加入总量为455.46kg；

73.步骤2结束后，得到固含量16.5％的功能层浆料。

74.二功能层涂布

75.将功能层浆料在在微凹版涂布机中进行涂布，涂布单层湿膜厚度控制在2μm；涂布速度60m/mim，干燥温度在115℃，干燥时间2min；干燥后单层功能层厚度控制在1μm。

76.三正极片的制备

77.1)将正极浆料涂覆于功能层之上，涂布速度20m/min，干燥温度在115℃，干燥时间3min。正极极片浆料由正极活性物质、导电剂、粘结剂、nmp四部分组成。正极活性物质是铁镍锰酸钠；导电剂是乙炔黑；粘结剂可聚偏氟乙烯，三者的质量比为96:2:2；浆料固含量75％。

78.2)将1中干燥后的涂布片进行碾压、分切，即得到正极极片。

79.对比例2

80.实施例2中将正极极片集流体(中间层)采用厚度15μm的铝箔，不采用功能层，其它同实施例2。

81.实施例3

82.本实施例提供的钠离子电池正极极片中，第一钠离子正极浆料涂覆层10和第二钠离子正极浆料涂覆层14的厚度均为105μm，第一功能层11和第二功能层13的厚度均为1.1μm，中间层12的厚度均为12μm。

83.本实施例还提供该钠离子电池正极极片的制备方法，具体如下：

84.一功能层浆料的制备

85.1)将导电剂、碱性阻断剂、粘结剂、分散剂在200l v型混合器中干混合30-60min；导电剂、碱性阻断剂、粘结剂、分散剂质量占比在40:58:1.5:0.5,上述物质总重85kg。导电剂为乙炔黑；碱性阻断剂是albr3；粘结剂是聚偏氟乙烯、分散剂是聚乙烯吡咯烷酮。

86.2)将1)中的混合料转移至600l浆料混合罐中，nmp均匀的分三次加入，每次nmp加入后，搅拌桨速度30r/min，分散盘线速度40m/s，运行时间60min，nmp加入总量为459.87kg；

87.步骤2结束后，得到固含量15.6％的功能层浆料。

88.二功能层涂布

89.将功能层浆料在微凹版涂布机中进行涂布，单层湿膜厚度控制在2μm；涂布速度60m/mim，干燥温度在110℃，干燥时间2.5min；干燥后单层功能层厚度控制在1.1μm。

90.三正极片的制备

91.1)将正极浆料图涂敷于功能层之上，涂布速度25m/min，干燥温度在115℃，干燥时间3min。正极极片浆料由正极活性物质、导电剂、粘结剂、nmp四部分组成。正极活性物质是普鲁士白；导电剂是乙炔黑；粘结剂可聚偏氟乙烯，三者的质量比为96:2:2；浆料固含量59％。

92.2)将1中干燥后的涂布片进行碾压、分切，即得到正极极片。

93.对比例3

94.实施例3中将正极极片集流体(中间层)采用厚度12μm的铝箔，不采用功能层，其它同实施例2。

95.实施例4

96.将实施例和对比例的正极极片按照以下方法制备32140圆柱钠离子电池。

97.1.正极极片

98.采用实施例和对比例提供的正极极片。

99.2.负极极片

100.95.5wt％硬碳、1％乙炔黑、1.5％cmc，2％sbr加入纯净水，分散均匀制备负极浆料。将负极浆料均匀涂覆在铜箔表面，干燥后进行辊压、分切，得到负极。

101.3.隔膜

102.隔膜采用聚乙烯(pe)多孔聚合物薄膜。

103.4.电解液

104.16g六氟磷酸钠、碳酸乙烯酯25g、碳酸二甲酯52g、二乙二醇二甲醚6g、甲基硫代磺酸甲酯1g，混均匀后制成电解液。

105.将上述正极极片、隔离膜、负极极片卷绕成极组，滚槽、注液、封口后组装成32140圆柱钠离子电池。

106.极片最大压实密度测试方法：将涂布后的极片裁剪100mm*100mm后过碾压辊，将碾压后的极片进行对折后放平展开，对着处透光但不断裂，即为极片最大压实密度；极片压实密度＝极片粉料涂布面密度/(极片厚度-集流体厚度)。

107.循环寿命测试方法：在25℃下，将实施例和对比例制备得到的电池以0.5c倍率充电到3.9v/4.2v、以0.5c倍率放电到2v，进行满充满放循环测试，直至钠离子电池的容量小于初始容量的80％，记录循环圈数，其具体数据见表1所示。可知，使用本发明制备的钠离子正极极片具有较高的压实密度，较低的内阻，较好的循环寿命。

108.表1测试结果

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最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。技术特征：

1.一种钠离子电池正极极片，其特征在于，由以下五层构成：中间层，紧贴所述中间层一面的第一功能层、紧贴所述中间层另一面的第二功能层，紧贴所述第一功能层的第一钠离子正极浆料涂覆层，以及紧贴所述第二功能层上的第二钠离子正极浆料涂覆层；所述中间层为铝箔，所述第一功能层和所述第二功能层为碱性阻断导电功能层，所述第一功能层的厚度和所述第二功能层的厚度均为0.5～1.5μm。2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极极片，其特征在于，所所述第一功能层的厚度为0.9～1.1μm；和/或，所述第二功能层的厚度为0.9～1.1μm；和/或，所述第一钠离子正极浆料涂覆层的厚度为30～200μm，优选为50～150μm；和/或，所述第二钠离子正极浆料涂覆层的厚度为30～200μm，优选为50～150μm；和/或，所述中间层的厚度为10～20μm，优选为12～15μm。3.根据权利要求2所述的钠离子电池正极极片，其特征在于，所述第一功能层和所述第二功能层由包含以下原料的功能浆料制备而成：第一导电剂、碱性阻断剂、第一粘结剂、分散剂，第一导电剂、碱性阻断剂、第一粘结剂和分散剂的质量比优选为30～55:40～65:1～5:0.1～2；优选的，所述碱性阻断剂选自al2o3、alcl3、albr3中的一种或几种；和/或所述第一导电剂选自乙炔黑、炭黑、vgcf、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种，优选为乙炔黑；和/或所述第一粘结剂选自聚偏氟乙烯和/或聚丙烯酸酯；和/或所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠中的一种或几种。4.根据权利要求1-3任一项所述的钠离子电池正极极片，其特征在于，所述第一钠离子正极浆料涂覆层和所述第二钠离子正极浆料涂覆层由包含以下原料制备而成：正极活性物质、第二导电剂、第二粘结剂和nmp；优选的，所述正极活性物质为磷酸钒钠、镍钴锰酸钠或普鲁士蓝化合物；所述第二导电剂选自乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种；所述第二粘结剂为聚偏氟乙烯或聚丙烯酸；浆料固含量为45～65％。5.权利要求1-4任一项所述钠离子电池正极极片的制备方法，其特征在于，包括：1)功能层涂布，将功能浆料涂布于铝箔上，干燥，得到紧贴中间层的第一功能层和第二功能层；2)正极极片的制备，将正极浆料涂覆于所述第一功能层和所述第二功能层上，干燥，得到紧贴第一功能层和第二功能层的第一钠离子正极浆料涂覆层和所述第二钠离子正极浆料涂覆层，然后进行碾压、分切，得到正极极片。6.根据权利要求5所述的钠离子电池正极极片的制备方法，其特征在于，步骤1)中，单层湿膜厚度为2～5μm；涂布速度为20～100m/min，干燥温度为80～130℃，干燥时间为0.5～3min；干燥后单层功能层厚度为0.5～1.5μm；和/或，步骤2)中，涂布速度10～30m/min，干燥温度为80～130℃，干燥时间为3～5min；优选的，所述功能浆料的制备包括：将第一导电剂、碱性阻断剂、第一粘结剂、分散剂进行干混合，然后加入nmp进行浆料混合；进一步优选，所述干混合时间为30-60min；所述浆料混合中，搅拌桨速度为10～40r/min，分散盘线速度为15～50m/s，优选nmp均匀的分三次加

入，每次处理时间为30～60min；所述功能浆料的固含量为6-20％。7.一种钠离子电池，其特征在于，包括钠离子电池正极极片、负极极片、电解液及隔膜；所述正极极片为权利要求1-4任一项所述的钠离子电池正极极片或权利要求5或6所述的制备方法得到的钠离子电池正极极片；优选的，所述钠离子电池为32140圆柱钠离子电池。8.根据权利要求6所述的钠离子电池，其特征在于，所述负极极片由负极活性物质、第三导电剂、第三粘结剂和负极集流体组成；优选的，所述负极活性物质是硬碳材料；和/或，所述第三导电剂选自乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种；和/或，所述第三粘结剂为cmc和/或sbr；和/或，所述负极集流体为铜箔或铝箔。9.根据权利要求6或7所述的钠离子电池，其特征在于，所述隔膜为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或芳纶；和/或，所述电解液由有机溶剂和电解质钠盐组成，优选的，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丙酯、醋酸甲酯、丙酸乙酯、氟代乙烯碳酸脂、乙醚、二甘醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、甲基叔丁基醚中的一种或几种；和/或，所述电解质钠盐选自六氟磷酸钠、双氟磺酰亚胺钠、双三氟甲烷磺酰亚胺钠、三氟甲磺酸钠、四氟硼酸钠、二氟磷酸钠、高氯酸钠中的一种或几种。10.权利要求1-5任一项所述钠离子电池正极极片的制造系统，其特征在于，包括依次连接的放卷轴、转移轴、功能层涂覆单元、第一烘干设备、活性物质涂覆单元、第二烘干设备和收卷轴；优选的，所述功能层涂覆单元设有微凹版涂布设备，所述活性物质涂覆单元设有浆料涂覆设备。

技术总结

本发明涉及钠离子电池领域，尤其涉及一种钠离子电池正极片、钠离子电池及其制备方法和系统。所述钠离子电池正极极片由以下各层组成：中间层；涂覆于所述中间层一侧的第一功能层和涂覆于中间层另一侧的第二功能层；涂覆于第一功能层上的第一正极活性物质涂层，以及涂覆于所述第二功能层上的第二正极活性物质涂层；第一功能层的厚度和第二功能层的厚度为0.5～1.5μm。本发明有效抑制了钠离子正极材料表面NaOH/Na2CO3与铝箔的反应，抑制了碾压过程中的断带现象；也抑制了NaOH/Na2CO3与铝箔的反应生成物导致的正极极片电阻过大的问题，最终导致电池电阻过大和电池循环寿命变差，有效提升了钠离子电池容量和循环寿命。有效提升了钠离子电池容量和循环寿命。有效提升了钠离子电池容量和循环寿命。

技术研发人员：王元杰 薄晋科 曹仕良

受保护的技术使用者：大连中比动力电池有限公司

技术研发日：2022.03.30

技术公布日：2022/6/30