鋰離子電池製造工藝原理與套用

《鋰離子電池製造工藝原理與套用》是2020年2月化學工業出版社出版的圖書，作者是楊紹斌。

基本介紹

• 中文名：鋰離子電池製造工藝原理與套用
• 作者：楊紹斌
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2020年2月
• 頁數：504 頁
• 定價：168 元
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝
• ISBN：9787122346094
• 版次：1 

內容簡介

本書在簡述鋰離子電池基本原理和基本概念的基礎上，首先討論了多孔電極動力學原理，為鋰離子電池電化學性能設計提供理論依據。然後以鋰離子電池關鍵製造工藝為主線，首次系統構築了製漿、塗布、輥壓、分切、裝配、焊接和化成等製造工序的工藝原理及套用框架體系，重點討論了這些製造工序的基本工藝原理、製造設備、工藝調控方法和缺陷預防等內容，為鋰離子電池製造及工藝研究提供理論指導。最後介紹了與鋰離子電池類似的鋰硫電池和類鋰離子電池的研究進展。本書內容全面系統、重點突出，集成反映了國內外的鋰離子電池工藝研究及套用領域的科技成果與相關技術，體現了鋰二次電池的發展和研究趨勢。

本書既可供鋰離子電池及其相關領域的工程技術人員作為參考書和生產工藝手冊使用，又可供科研機構研究人員、高校教師、研究生和高年級本科生作為參考書和教科書使用。

作者簡介

楊紹斌，遼寧工程技術大學材料科學與工程學院 ，院長，教授，博導，中國金屬學會材料科學分會理事，遼寧省納米材料專業委員會副理事長。1986年大連理工大學化學工程專業本科畢業，1990年大連理工大學煤加工工程專業碩士畢業，從事研究方向為新型炭材料。2000年大連理工大學化學工藝學專業博士畢業，從事鋰離子電池炭負極材料研究工作。2000年廣東風華高新科技股份有限公司博士後工作站做博士後工作，在鋰離子電池分公司從事鋰離子電池工藝研究及負極材料開發工作。

承擔過鈉離子電池負極材料方面的國家自然科學基金項目1項，承擔過鋰離子電池方面的教育部博士點基金和遼寧省自然科學基金等課題各1項。承擔過中國平媒神馬集團、肇慶市風華鋰電池有限公司、天津鐵成電池材料有限公司的負極材料產品開發項目各1項。獲得鋰離子電池方面專利總計5項。發表相關論文50餘篇。

自從1997開始鋰離子電池負極材料研究以來，至今已經涉獵鋰離子電池方面的研究領域有正極材料、負極材料和導電劑，以及鋰離子電池製漿、塗布和裝配、安全性能等工藝研究。即有較好的理論積累，也有豐富的現場經驗，撰寫這本書包含了作者多年研究成果和實踐經驗的總結。

目錄

第1章鋰離子電池概述001

1.1鋰離子電池電化學原理/002

1.1.1化學原理/002

1.1.2電池結構及分類/003

1.2鋰離子電池原材料及製造/005

1.3鋰離子電池性能/006

1.3.1電化學性能/006

1.3.2安全性能/011

1.4鋰離子電池發展歷程、特點及套用/012

1.4.1鋰離子電池發展歷程/012

1.4.2鋰離子電池特點及套用 /013

參考文獻/014

第2章鋰離子電池原材料016

2.1鋰離子電池正極材料/017

2.1.1正極材料簡介/017

2.1.2鈷酸鋰/018

2.1.3三元材料 /020

2.1.4富鋰錳基材料/022

2.1.5尖晶石型錳酸鋰/025

2.1.6磷酸鐵鋰/027

2.2鋰離子電池負極材料/030

2.2.1負極材料簡介/030

2.2.2石墨材料/031

2.2.3無定形炭/034

2.2.4鈦氧化物材料/036

2.2.5SiOx/C複合材料/037

2.2.6Sn基複合材料/039

2.3電解質/040

2.3.1電解質簡介/040

2.3.2液態電解質/041

2.3.3半固態電解質——凝膠聚合物電解質/044

2.3.4固態電解質/046

2.4隔膜/048

2.4.1隔膜種類和要求/048

2.4.2濕法聚烯烴多孔膜/050

2.4.3乾法聚烯烴多孔膜/050

2.4.4無機/有機複合膜/051

2.5其他材料/052

2.5.1導電劑/052

2.5.2黏結劑/053

2.5.3殼體、集流體和極耳/054

參考文獻/055

第3章鋰離子電池多孔電極基礎056

3.1多孔電極簡介/057

3.1.1多孔電極結構/057

3.1.2多孔電極分類/058

3.2鋰離子電池多孔電極動力學/058

3.2.1多孔電極過程/058

3.2.2多孔電極動力學/061

3.2.3多孔電極極化/067

3.2.4多孔電極鋰離子擴散測量與模擬/073

3.3鋰離子電池多孔電極電化學性能/080

3.3.1多孔電極孔隙結構/080

3.3.2多孔電極電化學性能/088

3.3.3多孔電極結構穩定性/091

3.3.4鋰離子電池多孔電極結構設計/097

參考文獻/100

第4章鋰離子電池製漿105

4.1概述/106

4.2懸浮液顆粒受力[1]/106

4.2.1顆粒間作用力/107

4.2.2顆粒受到的其他作用力/111

4.2.3顆粒間距和粒度對顆粒受力的影響/113

4.3靜態懸浮液穩定性/114

4.3.1沉降方式/114

4.3.2穩定懸浮液的判據/115

4.4鋰離子電池漿料製備原理/117

4.4.1粉體潤濕/117

4.4.2粉體分散/119

4.4.3脫氣、輸送和過濾/122

4.5鋰離子電池製漿設備/124

4.6鋰離子電池製漿工藝/128

4.6.1漿料體系及要求/128

4.6.2製漿工藝步驟/130

4.6.3懸浮液分散性和穩定性調控/135

4.6.4製漿工藝與極片導電體系/146

參考文獻/150

第5章鋰離子電池塗布151

5.1塗布流變學基礎/152

5.1.1懸浮液分類/152

5.1.2剪下與黏度/154

5.1.3潤濕與流平/157

5.2黏度和表面張力調控/159

5.2.1黏度調控/159

5.2.2表面張力調節/165

5.2.3助劑調節/167

5.2.4溫度調節/170

5.2.5製漿工藝調節/171

5.3輥塗原理與工藝/174

5.3.1輥塗簡介/174

5.3.2單輥塗布/174

5.3.3雙輥塗布/179

5.3.4三輥塗布/187

5.4預定量塗布原理與工藝/188

5.4.1坡流塗布原理與工藝/188

5.4.2條縫和擠壓塗布原理與工藝/202

5.4.3塗布弊病及消除/212

5.5塗布方法選擇/214

5.5.1塗布方法/214

5.5.2塗布方法選擇/215

5.6乾燥/217

5.6.1乾燥簡介/217

5.6.2乾燥原理與工藝/218

5.6.3乾燥時塗膜的流變性質及缺陷預防/225

5.6.4乾燥設備/232

參考文獻/233

第6章鋰離子電池極片輥壓236

6.1概述/237

6.2粉體基本性質/237

6.2.1粒度與形狀/238

6.2.2群聚集性質/241

6.3粉體充填模型和充填密度/243

6.3.1理想充填模型/243

6.3.2實際粉體充填密度/246

6.4實際粉體壓縮性能/248

6.4.1壓縮過程/248

6.4.2壓縮曲線/249

6.4.3充填和壓實的調控/252

6.5極片輥壓原理與工藝/254

6.5.1輥壓力/255

6.5.2厚度控制/256

6.5.3伸長率/259

6.6輥壓極片與電池性能/261

6.6.1壓實密度對電池性能的影響/261

6.6.2電極特性對電池充放電性能的影響/266

6.7極片輥壓設備/269

6.7.1輥壓機/269

6.7.2附加裝置/270

6.8極片質量與控制/272

6.8.1極片缺陷及控制/272

6.8.2收放卷缺陷/274

6.8.3極片強韌性/274

6.8.4極片黏結性/276

參考文獻/277

第7章鋰離子電池極片分切280

7.1極片分切方法/281

7.2極片剪下過程/282

7.3極片剪下工藝/283

7.3.1剪下材料/283

7.3.2剪下力/284

7.3.3刀盤水平間隙和垂直間隙/285

7.3.4剪下速率/288

7.3.5張力/288

7.4極片分切設備/289

7.4.1縱切設備/289

7.4.2橫切設備/291

7.5雷射分切/292

7.5.1雷射分切簡介/292

7.5.2雷射分切工藝/295

7.6極片分切缺陷及其影響/298

7.6.1分切缺陷/298

7.6.2分切缺陷的影響/300

參考文獻/301

第8章鋰離子電池配裝303

8.1電極卷繞和疊片/304

8.1.1卷繞和疊片工藝/304

8.1.2卷繞和疊片設備/308

8.2鋰離子電池組裝/312

8.2.1組裝工藝/312

8.2.2組裝設備/315

8.3鋰離子電池裝配質量檢驗/319

參考文獻/320

第9章鋰離子電池焊接321

9.1焊接概述/322

9.2鋰離子電池雷射焊接/325

9.2.1雷射焊接原理/325

9.2.2雷射焊接設備/326

9.2.3脈衝雷射縫焊/329

9.2.4脈衝雷射點焊/333

9.2.5雷射焊接性/334

9.2.6焊接檢驗及缺陷預防/335

9.2.7雷射焊接防護/337

9.3鋰離子電池超音波點焊接/337

9.3.1超聲焊接原理及特點/337

9.3.2超聲焊接設備/339

9.3.3超音波點焊工藝/341

9.3.4超聲焊焊接性/348

9.3.5缺陷及預防/353

9.4鋰離子電池電阻點焊/354

9.4.1電阻點焊原理及特點/354

9.4.2點焊設備/356

9.4.3電阻點焊工藝/357

9.4.4常用材料焊接性/363

9.4.5缺陷及預防/365

9.5鋰離子電池塑膠熱封裝/368

9.5.1熱封裝原理與設備/368

9.5.2熱封工藝/369

參考文獻/371

第10章鋰離子電池化成373

10.1鋰離子電池化成原理/374

10.1.1化成反應/374

10.1.2固體產物及SEI膜/375

10.1.3氣體產物與水分/379

10.1.4極片的膨脹/383

10.2鋰離子電池化成工藝及設備/387

10.2.1注液工藝及設備/387

10.2.2化成工藝及設備/391

10.2.3老化工藝及設備/395

10.3鋰離子電池製造水分控制/396

10.3.1水分控制工藝/396

10.3.2水分控制設備/398

10.4鋰離子電池分容分選/399

參考文獻/403

第11章動力鋰離子電池407

11.1概述/408

11.1.1動力電池簡介/408

11.1.2電動汽車動力電池/410

11.2單體動力鋰離子電池電性能/412

11.2.1原材料與電性能/412

11.2.2電池結構與電性能/414

11.3單體動力鋰離子電池安全性/414

11.3.1熱失控及安全性能/414

11.3.2電池結構與安全性能/416

11.3.3設備工藝與安全性能/417

11.3.4原材料與安全性能/419

11.4單體動力鋰離子電池一致性/420

11.4.1電池一致性指標/421

11.4.2電池一致性影響因素/423

11.4.3篩選指標與一致性/424

11.4.4一致性與電池組性能/425

11.5動力鋰離子電池組管理/428

11.5.1電池組管理系統簡介/428

11.5.2電池狀態評估/429

11.5.3電池充放電及均衡控制/433

11.5.4電池組溫度控制/436

11.6動力鋰離子電池組安全技術/439

11.6.1安全技術/439

11.6.2安全性能檢測/440

參考文獻/441

第12章鋰硫電池和類鋰離子電池443

12.1鋰硫電池/444

12.1.1反應原理及特點/444

12.1.2正極材料/446

12.1.3負極材料/461

12.1.4電解質/465

12.2鈉離子電池/469

12.2.1反應原理及特點/469

12.2.2正極材料/470

12.2.3負極材料/475

12.3鎂離子電池和鋁離子電池/488

12.3.1鎂離子電池/488

12.3.2鋁離子電池/489

參考文獻/491