锂离子电池制造工艺原理与应用(精) 杨绍斌、梁正 编著 著 专业科技 文轩网

第1章锂离子电池概述001 1.1锂离子电池电化学原理/002 1.1.1化学原理/002 1.1.2电池结构及分类/003 1.2锂离子电池原材料及制造/005 1.3锂离子电池性能/006 1.3.1电化学性能/006 1.3.2安全性能/011 1.4锂离子电池发展历程、特点及应用/012 1.4.1锂离子电池发展历程/012 1.4.2锂离子电池特点及应用 /013 参考文献/014 第2章锂离子电池原材料016 2.1锂离子电池正极材料/017 2.1.1正极材料简介/017 2.1.2钴酸锂/018 2.1.3三元材料 /020 2.1.4富锂锰基材料/022 2.1.5尖晶石型锰酸锂/025 2.1.6磷酸铁锂/027 2.2锂离子电池负极材料/030 2.2.1负极材料简介/030 2.2.2石墨材料/031 2.2.3无定形炭/034 2.2.4钛氧化物材料/036 2.2.5SiOx/C复合材料/037 2.2.6Sn基复合材料/039 2.3电解质/040 2.3.1电解质简介/040 2.3.2液态电解质/041 2.3.3半固态电解质——凝胶聚合物电解质/044 2.3.4固态电解质/046 2.4隔膜/048 2.4.1隔膜种类和要求/048 2.4.2湿法聚烯烃多孔膜/050 2.4.3干法聚烯烃多孔膜/050 2.4.4无机/有机复合膜/051 2.5其他材料/052 2.5.1导电剂/052 2.5.2黏结剂/053 2.5.3壳体、集流体和极耳/054 参考文献/055 第3章锂离子电池多孔电极基础056 3.1多孔电极简介/057 3.1.1多孔电极结构/057 3.1.2多孔电极分类/058 3.2锂离子电池多孔电极动力学/058 3.2.1多孔电极过程/058 3.2.2多孔电极动力学/061 3.2.3多孔电极极化/067 3.2.4多孔电极锂离子扩散测量与模拟/073 3.3锂离子电池多孔电极电化学性能/080 3.3.1多孔电极孔隙结构/080 3.3.2多孔电极电化学性能/088 3.3.3多孔电极结构稳定性/091 3.3.4锂离子电池多孔电极结构设计/097 参考文献/100 第4章锂离子电池制浆105 4.1概述/106 4.2悬浮液颗粒受力［1］/106 4.2.1颗粒间作用力/107 4.2.2颗粒受到的其他作用力/111 4.2.3颗粒间距和粒度对颗粒受力的影响/113 4.3静态悬浮液稳定性/114 4.3.1沉降方式/114 4.3.2稳定悬浮液的判据/115 4.4锂离子电池浆料制备原理/117 4.4.1粉体润湿/117 4.4.2粉体分散/119 4.4.3脱气、输送和过滤/122 4.5锂离子电池制浆设备/124 4.6锂离子电池制浆工艺/128 4.6.1浆料体系及要求/128 4.6.2制浆工艺步骤/130 4.6.3悬浮液分散性和稳定性调控/135 4.6.4制浆工艺与极片导电体系/146 参考文献/150 第5章锂离子电池涂布151 5.1涂布流变学基础/152 5.1.1悬浮液分类/152 5.1.2剪切与黏度/154 5.1.3润湿与流平/157 5.2黏度和表面张力调控/159 5.2.1黏度调控/159 5.2.2表面张力调节/165 5.2.3助剂调节/167 5.2.4温度调节/170 5.2.5制浆工艺调节/171 5.3辊涂原理与工艺/174 5.3.1辊涂简介/174 5.3.2单辊涂布/174 5.3.3双辊涂布/179 5.3.4三辊涂布/187 5.4预定量涂布原理与工艺/188 5.4.1坡流涂布原理与工艺/188 5.4.2条缝和挤压涂布原理与工艺/202 5.4.3涂布弊病及消除/212 5.5涂布方法选择/214 5.5.1涂布方法/214 5.5.2涂布方法选择/215 5.6干燥/217 5.6.1干燥简介/217 5.6.2干燥原理与工艺/218 5.6.3干燥时涂膜的流变性质及缺陷预防/225 5.6.4干燥设备/232 参考文献/233 第6章锂离子电池极片辊压236 6.1概述/237 6.2粉体基本性质/237 6.2.1粒度与形状/238 6.2.2群聚集性质/241 6.3粉体充填模型和充填密度/243 6.3.1理想充填模型/243 6.3.2实际粉体充填密度/246 6.4实际粉体压缩性能/248 6.4.1压缩过程/248 6.4.2压缩曲线/249 6.4.3充填和压实的调控/252 6.5极片辊压原理与工艺/254 6.5.1辊压力/255 6.5.2厚度控制/256 6.5.3伸长率/259 6.6辊压极片与电池性能/261 6.6.1压实密度对电池性能的影响/261 6.6.2电极特性对电池充放电性能的影响/266 6.7极片辊压设备/269 6.7.1辊压机/269 6.7.2附加装置/270 6.8极片质量与控制/272 6.8.1极片缺陷及控制/272 6.8.2收放卷缺陷/274 6.8.3极片强韧性/274 6.8.4极片黏结性/276 参考文献/277 第7章锂离子电池极片分切280 7.1极片分切方法/281 7.2极片剪切过程/282 7.3极片剪切工艺/283 7.3.1剪切材料/283 7.3.2剪切力/284 7.3.3刀盘水平间隙和垂直间隙/285 7.3.4剪切速率/288 7.3.5张力/288 7.4极片分切设备/289 7.4.1纵切设备/289 7.4.2横切设备/291 7.5激光分切/292 7.5.1激光分切简介/292 7.5.2激光分切工艺/295 7.6极片分切缺陷及其影响/298 7.6.1分切缺陷/298 7.6.2分切缺陷的影响/300 参考文献/301 第8章锂离子电池配装303 8.1电极卷绕和叠片/304 8.1.1卷绕和叠片工艺/304 8.1.2卷绕和叠片设备/308 8.2锂离子电池组装/312 8.2.1组装工艺/312 8.2.2组装设备/315 8.3锂离子电池装配质量检验/319 参考文献/320 第9章锂离子电池焊接321 9.1焊接概述/322 9.2锂离子电池激光焊接/325 9.2.1激光焊接原理/325 9.2.2激光焊接设备/326 9.2.3脉冲激光缝焊/329 9.2.4脉冲激光点焊/333 9.2.5激光焊接性/334 9.2.6焊接检验及缺陷预防/335 9.2.7激光焊接防护/337 9.3锂离子电池超声波点焊接/337 9.3.1超声焊接原理及特点/337 9.3.2超声焊接设备/339 9.3.3超声波点焊工艺/341 9.3.4超声焊焊接性/348 9.3.5缺陷及预防/353 9.4锂离子电池电阻点焊/354 9.4.1电阻点焊原理及特点/354 9.4.2点焊设备/356 9.4.3电阻点焊工艺/357 9.4.4常用材料焊接性/363 9.4.5缺陷及预防/365 9.5锂离子电池塑料热封装/368 9.5.1热封装原理与设备/368 9.5.2热封工艺/369 参考文献/371 第10章锂离子电池化成373 10.1锂离子电池化成原理/374 10.1.1化成反应/374 10.1.2固体产物及SEI膜/375 10.1.3气体产物与水分/379 10.1.4极片的膨胀/383 10.2锂离子电池化成工艺及设备/387 10.2.1注液工艺及设备/387 10.2.2化成工艺及设备/391 10.2.3老化工艺及设备/395 10.3锂离子电池制造水分控制/396 10.3.1水分控制工艺/396 10.3.2水分控制设备/398 10.4锂离子电池分容分选/399 参考文献/403 第11章动力锂离子电池407 11.1概述/408 11.1.1动力电池简介/408 11.1.2电动汽车动力电池/410 11.2单体动力锂离子电池电性能/412 11.2.1原材料与电性能/412 11.2.2电池结构与电性能/414 11.3单体动力锂离子电池安全性/414 11.3.1热失控及安全性能/414 11.3.2电池结构与安全性能/416 11.3.3设备工艺与安全性能/417 11.3.4原材料与安全性能/419 11.4单体动力锂离子电池一致性/420 11.4.1电池一致性指标/421 11.4.2电池一致性影响因素/423 11.4.3筛选指标与一致性/424 11.4.4一致性与电池组性能/425 11.5动力锂离子电池组管理/428 11.5.1电池组管理系统简介/428 11.5.2电池状态评估/429 11.5.3电池充放电及均衡控制/433 11.5.4电池组温度控制/436 11.6动力锂离子电池组安全技术/439 11.6.1安全技术/439 11.6.2安全性能检测/440 参考文献/441 第12章锂硫电池和类锂离子电池443 12.1锂硫电池/444 12.1.1反应原理及特点/444 12.1.2正极材料/446 12.1.3负极材料/461 12.1.4电解质/465 12.2钠离子电池/469 12.2.1反应原理及特点/469 12.2.2正极材料/470 12.2.3负极材料/475 12.3镁离子电池和铝离子电池/488 12.3.1镁离子电池/488 12.3.2铝离子电池/489 参考文献/491