鈉電池組成結構、工作原理與鋰電池相似。鈉電池是一種新型二次電池,其組成結構與鋰電池相似,主要包括正極材料、負極材料、電解液和隔膜。鈉電池主要通過 Na+在電池正負極之間來回的脫出和嵌入來實現充放電過程。在充電時,Na+從正極材料脫出,經過電解液和隔膜嵌入到負極材料,此時,外電路中電子從負極流向正極。鈉電池放電過程與充電過程相反。鋰電池則是通過 Li+在電池正負極之間來回的脫出和嵌入來實現上述過程,因此兩者工作原理相似,均被稱為“搖椅式電池”。
與鋰電相似,按照封裝方式鈉電池可劃分為圓柱、軟包裝和方形硬殼三類。鈉電池封裝方式也與鋰電池類似,可劃分為圓柱、軟包裝和方形硬殼三類。其中圓柱電池的封裝材質為圓柱鋁殼或鋼殼,目前常見的圓柱鋰電池型號包括 18650、21700、17490 等,不同型號的電池因其內部裝配結構的不同在性能上有所差異;軟包電池的封裝材質為鋁塑膜,其在安全性、重量、電池設計的靈活性等方面具有一定的優勢,但其成本較高,且一致性較差;方形硬殼電池的封裝材質為方形鋁殼或鋼殼,其具有比能量較高、重量較輕的特性,但其生產工藝難以統一,一般根據產品尺寸進行定制化生產。
由于鈉和鋰在物理化學性質上的差異,鈉電池性能同鋰電池也存在一定差異。鈉電池在成本、低溫性能、安全性方面優于鋰電池。其中鈉電池單位能量原料成本為 0.29 元/Wh,低于鋰電池的 0.43 元/Wh;且其在-20℃下容量保持率大于 88%,而鋰電池小于 70%。但鈉電池在能量密度以及循環壽命方面低于鋰電池。鈉電池的質量能量密度、體積能量密度分別為100~150Wh/kg、180~280Wh/L,均低于鋰電池。此外,鈉電池的循環壽命大于 2000 次,而鋰電池的循環壽命大于 3000 次。