【行业】钠离子电池-乘储能东风而起(42页)
钠电池组成结构、工作原理与锂电池相似。钠电池是一种新型二次电池,其组成结构与锂电池相似,主要包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。钠电池主要通过 Na+在电池正负极之间来回的脱出和嵌入来实现充放电过程。在充电时,Na+从正极材料脱出,经过电解液和隔膜嵌入到负极材料,此时,外电路中电子从负极流向正极。钠电池放电过程与充电过程相反。锂电池则是通过 Li+在电池正负极之间来回的脱出和嵌入来实现上述过程,因此两者工作原理相似,均被称为“摇椅式电池”。
与锂电相似,按照封装方式钠电池可划分为圆柱、软包装和方形硬壳三类。钠电池封装方式也与锂电池类似,可划分为圆柱、软包装和方形硬壳三类。其中圆柱电池的封装材质为圆柱铝壳或钢壳,目前常见的圆柱锂电池型号包括 18650、21700、17490 等,不同型号的电池因其内部装配结构的不同在性能上有所差异;软包电池的封装材质为铝塑膜,其在安全性、重量、电池设计的灵活性等方面具有一定的优势,但其成本较高,且一致性较差;方形硬壳电池的封装材质为方形铝壳或钢壳,其具有比能量较高、重量较轻的特性,但其生产工艺难以统一,一般根据产品尺寸进行定制化生产。
由于钠和锂在物理化学性质上的差异,钠电池性能同锂电池也存在一定差异。钠电池在成本、低温性能、安全性方面优于锂电池。其中钠电池单位能量原料成本为 0.29 元/Wh,低于锂电池的 0.43 元/Wh;且其在-20℃下容量保持率大于 88%,而锂电池小于 70%。但钠电池在能量密度以及循环寿命方面低于锂电池。钠电池的质量能量密度、体积能量密度分别为100~150Wh/kg、180~280Wh/L,均低于锂电池。此外,钠电池的循环寿命大于 2000 次,而锂电池的循环寿命大于 3000 次。


