基礎知識
第1章
1.1　發(fā)展歷程 ……………………………………………………………1
1.1.1　電池的定義 …………………………………………………1
1.1.2　電池的發(fā)展史 ………………………………………………2
1.1.3　電池的分類 …………………………………………………5
1.1.3.1　原電池 …………………………………………………5
1.1.3.2　蓄電池 …………………………………………………7
1.1.3.3　貯備電池 ………………………………………………8
1.1.3.4　燃料電池 ………………………………………………8
1.1.4　動力蓄電池的發(fā)展背景 ……………………………………9
1.1.4.1　動力蓄電池的發(fā)展意義 ………………………………9
1.1.4.2　各國動力蓄電池發(fā)展規(guī)劃 ………………………… 10
1.1.5　動力蓄電池的發(fā)展現(xiàn)狀 ………………………………… 13
1.1.6　動力蓄電池的發(fā)展趨勢 ………………………………… 14
1.1.6.1　新型鋰離子蓄電池 ………………………………… 14
1.1.6.2　新體系電池 ………………………………………… 15
1.2　電池的組成及工作原理 ………………………………………… 15
1.2.1　電池的基本組成 ………………………………………… 15
1.2.1.1　電極 ………………………………………………… 16
1.2.1.2　電解質 ……………………………………………… 16
1.2.1.3　隔膜 ………………………………………………… 17
1.2.1.4　外殼 ………………………………………………… 17
1.2.2　蓄電池和蓄電池組合 …………………………………… 18
1.2.2.1　概念術語 …………………………………………… 18
1.2.2.2　蓄電池組的組合方式 ……………………………… 18
1.2.3　電池的工作原理 ………………………………………… 20
1.2.3.1　放電時的工作原理 ………………………………… 20
1.2.3.2　充電時的工作原理 ………………………………… 21
1.2.3.3　原電池具體實例 …………………………………… 21
1.2.3.4　蓄電池具體實例 …………………………………… 22
1.2.3.5　燃料電池工作原理 ………………………………… 23
1.3　蓄電池的性能特征 ……………………………………………… 24
1.3.1　重要概念術語 …………………………………………… 24
1.3.1.1　電池電壓 …………………………………………… 24
1.3.1.2　電池容量 …………………………………………… 26
1.3.1.3　電池能量 …………………………………………… 30
1.3.1.4　電池功率與功率密度 ……………………………… 33
1.3.1.5　電池內阻 …………………………………………… 34
1.3.1.6　放電電流 …………………………………………… 35
1.3.1.7　荷電狀態(tài) …………………………………………… 35
1.3.1.8　自放電特性 ………………………………………… 36
1.3.1.9　電池壽命 …………………………………………… 37
1.3.2　主要電池體系性能特征比較 …………………………… 38
1.3.2.1　能量密度和功率密度的比較 ……………………… 38
1.3.2.2　主要動力蓄電池的特性比較 ……………………… 40
1.3.3　電池不一致性 …………………………………………… 41
1.3.3.1　電池不一致性概述 ………………………………… 41
1.3.3.2　電池不一致性分類 ………………………………… 42
1.3.3.3　電池一致性提高途徑 ……………………………… 43
1.4　熱力學基礎和電化學原理 ……………………………………… 43
1.4.1　熱力學基礎 ……………………………………………… 43
1.4.2　電極反應動力學 ………………………………………… 47
1.4.2.1　電極過程 …………………………………………… 47
1.4.2.2　極化作用 …………………………………………… 48
1.4.2.3　塔菲爾（Tafel）公式………………………………… 49
1.4.3　典型的電化學測量技術 ………………………………… 50
1.4.3.1　三電極體系 ………………………………………… 50
1.4.3.2　循環(huán)伏安法（CV）…………………………………… 51
1.4.3.3　電化學阻抗譜法（EIS）……………………………… 53
參考文獻 ……………………………………………………………… 54
鋰離子蓄電池
第2章
2.1　發(fā)展概述 ………………………………………………………… 55
2.2　材料體系 ………………………………………………………… 56
2.2.1　正極材料 ………………………………………………… 56
2.2.1.1　概述 ………………………………………………… 56
2.2.1.2　正極材料分類及生產工藝 ………………………… 56
2.2.1.3　材料特性及測試方法 ……………………………… 77
2.2.2　負極材料 ………………………………………………… 91
2.2.2.1　概述 ………………………………………………… 91
2.2.2.2　石墨類負極材料 …………………………………… 92
2.2.2.3　無定形碳材料 …………………………………… 101
2.2.2.4　硅基負極材料 …………………………………… 106
2.2.2.5　鈦酸鋰（Li4Ti5O12） ……………………………… 114
2.2.2.6　其他 ……………………………………………… 117
2.2.2.7　材料特性與測試方法 …………………………… 122
2.2.2.8　車用鋰離子蓄電池負極材料發(fā)展趨勢 ………… 129
2.2.2.9　各類負極材料在電動汽車中的使用案例 ……… 131
2.2.2.10　各類負極材料性能及優(yōu)缺點對比 ……………… 131
2.2.3　電解質（電解液）……………………………………… 132
2.2.3.1　電解液的性能特點 ……………………………… 132
2.2.3.2　電解液組成 ……………………………………… 133
2.2.3.3　電解液的生產方法 ……………………………… 150
2.2.3.4　電解液技術指標 ………………………………… 150
2.2.3.5　電解液的分析方法 ……………………………… 151
2.2.3.6 電解液對集流體、正負極材料等的表面腐蝕或
相互作用 ………………………………………… 151
2.2.3.7　電解液發(fā)展趨勢 ………………………………… 152
2.2.3.8　電解液典型應用案例 …………………………… 152
2.2.4　隔膜 …………………………………………………… 158
2.2.4.1　概述 ……………………………………………… 158
2.2.4.2　隔膜的分類 ……………………………………… 159
2.2.4.3　主要制造技術和生產工藝 ……………………… 163
2.2.4.4　隔膜表面涂覆 …………………………………… 165
2.2.4.5　主要技術指標及檢測方法 ……………………… 166
2.2.4.6　隔膜的發(fā)展趨勢 ………………………………… 170
2.2.5　其他材料 ……………………………………………… 170
2.2.5.1　鋁塑膜 …………………………………………… 170
2.2.5.2　銅箔 ……………………………………………… 180
2.2.5.3　鋁箔 ……………………………………………… 187
2.2.5.4　導電材料 ………………………………………… 191
2.2.5.5　黏結劑 …………………………………………… 200
2.3　電池結構及設計 ……………………………………………… 203
2.3.1　性能設計 ……………………………………………… 203
2.3.1.1　容量設計 ………………………………………… 203
2.3.1.2　能量密度（續(xù)駛里程）…………………………… 204
2.3.1.3　功率特性（爬坡、制動）………………………… 208
2.3.1.4　溫度特性 ………………………………………… 210
2.3.1.5　耐久性（循環(huán) / 擱置） …………………………… 211
2.3.2　結構設計 ……………………………………………… 219
2.3.2.1　概述 ……………………………………………… 219
2.3.2.2　軟包電池結構設計 ……………………………… 220
2.3.2.3　圓柱形電池結構設計 …………………………… 222
2.3.2.4　方形電池結構設計 ……………………………… 225
2.3.3　安全設計 ……………………………………………… 229
2.3.3.1　材料及體系改進 ………………………………… 229
2.3.3.2　電池結構安全設計 ……………………………… 234
2.3.4　熱設計 ………………………………………………… 244
2.3.4.1　熱管理概念及作用 ……………………………… 244
2.3.4.2　熱管理的設計目標 ……………………………… 246
2.3.4.3　電池生熱機理及模型 …………………………… 247
2.3.4.4　電池材料對電池生熱傳熱的影響 ……………… 253
2.3.4.5　電池老化對電池生熱的影響 …………………… 254
2.3.4.6　電池傳熱機理與內部溫度分布及預測 ………… 255
2.3.4.7　電池的熱控方法總結 …………………………… 259
2.4　電池制造工藝及設備 ………………………………………… 273
2.4.1　鋰電池設備制造業(yè)發(fā)展概況 ………………………… 273
2.4.1.1　鋰電池設備發(fā)展歷程 …………………………… 273
2.4.1.2　鋰電設備制造行業(yè)未來發(fā)展趨勢 ……………… 274
2.4.2　電池的制造工藝流程 ………………………………… 276
2.4.3　鋰離子蓄電池制造工藝及設備概述 ………………… 277
2.4.3.1　漿料制備系統(tǒng) …………………………………… 277
2.4.3.2　極片制備系統(tǒng) …………………………………… 279
2.4.3.3　芯包制備系統(tǒng) …………………………………… 282
2.4.3.4　單體蓄電池裝配系統(tǒng) …………………………… 285
2.4.3.5　干燥注液系統(tǒng) …………………………………… 286
2.4.3.6　化成分容系統(tǒng) …………………………………… 287
2.4.4　動力蓄電池的智能制造 ……………………………… 288
2.4.4.1　動力蓄電池智能制造的需求 …………………… 288
2.4.4.2　動力蓄電池智能制造路線圖 …………………… 289
2.4.4.3　動力蓄電池智能制造系統(tǒng)集成標準體系 ……… 295
2.4.4.4　動力蓄電池智能制造裝備的層級 ……………… 296
2.4.4.5　動力蓄電池智能制造系統(tǒng)成熟度實現(xiàn)的層級 … 297
2.5　動力蓄電池性能要求 ………………………………………… 298
2.5.1　規(guī)格尺寸要求 ………………………………………… 298
2.5.2　一致性要求 …………………………………………… 300
2.5.3　電性能要求 …………………………………………… 300
2.5.3.1　充電性能要求 …………………………………… 300
2.5.3.2　放電性能要求 …………………………………… 301
2.5.3.3　儲存性能要求 …………………………………… 303
2.5.4　安全性要求 …………………………………………… 304
2.5.4.1　電安全要求 ……………………………………… 304
2.5.4.2　機械安全要求 …………………………………… 307
2.5.4.3　環(huán)境安全要求 …………………………………… 312
2.5.4.4　熱穩(wěn)定性安全要求 ……………………………… 316
2.5.5　壽命要求 ……………………………………………… 318
2.5.5.1　標準循環(huán)壽命 …………………………………… 318
2.5.5.2　工況循環(huán)壽命 …………………………………… 319
2.5.5.3　日歷循環(huán)壽命 …………………………………… 320
2.5.5.4　加速壽命測試 / 預測……………………………… 321
2.6　電池生產廠房設計要求 ……………………………………… 321
2.6.1　建筑布局 ……………………………………………… 321
2.6.1.1　物流優(yōu)化布局 …………………………………… 321
2.6.1.2　高度和建筑材料 ………………………………… 322
2.6.1.3　噪聲、衛(wèi)生及保密考慮 ………………………… 322
2.6.1.4　匹配未來變化 …………………………………… 322
2.6.2　生產環(huán)境及動力供應要求 …………………………… 323
2.6.2.1　生產環(huán)境規(guī)定 …………………………………… 323
2.6.2.2　動力供應要求 …………………………………… 329
2.6.3　原輔材料及加工工藝火災危險性分類 ……………… 331
2.6.3.1　倉庫存儲物質的火災危險特征 ………………… 331
2.6.3.2　電解液混合溶劑的物質火災特征 ……………… 332
2.6.3.3　車間物質的火災特征 …………………………… 334
2.6.4　生產廠區(qū)應采用的安全設施和措施 ………………… 337
2.6.4.1　使用合理方法降低火災等級 …………………… 337
2.6.4.2　注液車間的安全措施 …………………………… 337
2.6.4.3　化成車間的安全措施 …………………………… 339
2.6.4.4　局部噴淋系統(tǒng) …………………………………… 342
2.6.4.5　消防風水法的應用 ……………………………… 342
2.6.4.6　全廠的消火栓系統(tǒng) ……………………………… 344
2.6.4.7　火災報警和疏散 ………………………………… 345
2.6.4.8　宜用設備抗爆泄爆而建筑不需要抗爆泄爆 ……… 345
2.6.4.9　鋰離子蓄電池生產測試設備抗爆泄爆 ………… 346
2.6.4.10　粉塵相關設備抗爆泄爆 ………………………… 347
2.6.4.11　降低風險的工程實踐 …………………………… 350
2.7　資源情況 ……………………………………………………… 352
2.7.1　石墨資源 ……………………………………………… 352
2.7.1.1 　概述 ……………………………………………… 352
2.7.1.2　石墨的分類 ……………………………………… 354
2.7.1.3　資源分布 ………………………………………… 356
2.7.1.4　用途 ……………………………………………… 362
2.7.2　鋰資源 ………………………………………………… 364
2.7.2.1　概述 ……………………………………………… 364
2.7.2.2　鋰產品的分類 …………………………………… 364
2.7.2.3　資源分布 ………………………………………… 366
2.7.2.4　鋰應用情況 ……………………………………… 368
2.7.3　鈷資源 ………………………………………………… 371
2.7.3.1　全球鈷資源狀況 ………………………………… 371
2.7.3.2　中國鈷資源狀況 ………………………………… 372
2.7.4　鎳資源 ………………………………………………… 373
2.7.4.1　鎳礦及其分類 …………………………………… 373
2.7.4.2　中國鎳資源狀況 ………………………………… 373
2.8　梯級利用及資源回收 ………………………………………… 374
2.8.1　退役電池處理方法 …………………………………… 374
2.8.1.1　電池退役的判定 ………………………………… 374
2.8.1.2　退役電池包的拆卸 ……………………………… 375
2.8.1.3　退役電池的暫存和管理 ………………………… 378
2.8.1.4　退役電池的包裝及運輸 ………………………… 379
2.8.2　電池階梯利用 ………………………………………… 380
2.8.2.1　退役動力蓄電池階梯利用概述 ………………… 380
2.8.2.2　電池梯次利用的基本方法 ……………………… 382
2.8.2.3　梯次利用技術的發(fā)展方向 ……………………… 385
2.8.3　資源再生技術 ………………………………………… 386
2.8.3.1　目的和意義 ……………………………………… 386
2.8.3.2　報廢電池的資源分類及處理 …………………… 386
2.8.3.3　單體蓄電池的拆分技術 ………………………… 390
2.8.3.4　稀有資源的再生技術 …………………………… 394
參考文獻 …………………………………………………………… 395
超級電容器
第3章
3.1　概述 …………………………………………………………… 405
3.1.1　發(fā)展歷程 ……………………………………………… 405
3.1.2　相關標準 ……………………………………………… 406
3.1.3　儲能原理及分類 ……………………………………… 406
3.1.4　超級電容器電動汽車 ………………………………… 407
3.2　超級電容器的關鍵材料 ……………………………………… 407
3.2.1　超級電容器的活性炭電極材料 ……………………… 408
3.2.1.1　活性炭電極材料的種類和來源 ………………… 408
3.2.1.2　活性炭電極材料的性能 ………………………… 408
3.2.2　準電容電極材料 ……………………………………… 409
3.2.3　隔膜 …………………………………………………… 410
3.2.3.1　性能特點 ………………………………………… 410
3.2.3.2　分類 ……………………………………………… 410
3.2.4　電解液 ………………………………………………… 410
3.2.4.1　水系電解液 ……………………………………… 411
3.2.4.2　有機電解液 ……………………………………… 411
3.2.4.3　離子液體 ………………………………………… 413
3.2.5　主要輔助材料 ………………………………………… 413
3.2.5.1　導電劑 …………………………………………… 413
3.2.5.2　黏結劑 …………………………………………… 414
3.2.5.3　集流體 …………………………………………… 414
3.2.5.4　封裝材料 ………………………………………… 415
3.3　超級電容器的結構與封裝 …………………………………… 416
3.3.1　超級電容器的結構 …………………………………… 416
3.3.1.1　電極 ……………………………………………… 417
3.3.1.2　隔膜 ……………………………………………… 417
3.3.1.3　電解液 …………………………………………… 418
3.3.2　超級電容器的封裝 …………………………………… 418
3.3.2.1　紐扣式電容器 …………………………………… 418
3.3.2.2　圓柱形電容器電池 ……………………………… 420
3.3.2.3　方形電容器 ……………………………………… 421
3.4　超級電容器模組的結構與設計 ……………………………… 423
3.4.1　模組性能設計 ………………………………………… 423
3.4.1.1　電性能設計 ……………………………………… 423
3.4.1.2　單體篩選分級 …………………………………… 424
3.4.1.3　狀態(tài)監(jiān)測及均衡 ………………………………… 424
3.4.2　模組結構設計 ………………………………………… 424
3.4.2.1　單體連接設計 …………………………………… 425
3.4.2.2　外殼設計 ………………………………………… 425
3.4.3　模組安全性設計 ……………………………………… 425
3.4.3.1　化學安全 ………………………………………… 425
3.4.3.2　電氣安全 ………………………………………… 425
3.4.3.3　機械安全 ………………………………………… 426
3.4.4　模組制造工藝 ………………………………………… 426
3.5　超級電容器的性能要求 ……………………………………… 426
3.5.1　電性能要求 …………………………………………… 426
3.5.2　安全性要求 …………………………………………… 427
3.5.3　壽命要求 ……………………………………………… 427
3.6　超級電容器在車輛領域的典型應用 ………………………… 427
3.6.1　在混合動力電動汽車方面的應用 …………………… 427
3.6.2　在再生制動系統(tǒng)方面的應用 ………………………… 428
3.6.3　在新型軌道交通方面的應用 ………………………… 431
3.6.4　在純電動公交車方面的應用 ………………………… 433
3.6.5　在車輛輔助起動方面的應用 ………………………… 435
3.6.6　在無人搬運車方面的應用 …………………………… 436
3.6.7　在低溫起動中的應用 ………………………………… 436
3.7　回收再利用技術 ……………………………………………… 437
3.7.1　廢舊超級電容器的存放 ……………………………… 437
3.7.2　消電處理 ……………………………………………… 438
3.7.3　切割破碎 ……………………………………………… 438
3.7.4　活性物質剝離 ………………………………………… 438
3.7.5　廢氣廢液處理 ………………………………………… 438
3.8　車用超級電容器的發(fā)展趨勢 ………………………………… 439
3.8.1　雙電層電容器的發(fā)展趨勢 …………………………… 439
3.8.2　鋰離子電容器 ………………………………………… 439
3.8.3　雙電層電容器在電動汽車領域的應用趨勢 ………… 441
3.8.4　市場規(guī)模發(fā)展預測 …………………………………… 441
參考文獻 …………………………………………………………… 443
閥控式鉛酸蓄電池（動力型）
第4章
4.1　鉛酸蓄電池概述 ……………………………………………… 447
4.1.1　鉛酸蓄電池的發(fā)展 …………………………………… 447
4.1.2　鉛酸蓄電池的應用 …………………………………… 448
4.1.3　鉛酸蓄電池的優(yōu)缺點 ………………………………… 449
4.2　鉛酸蓄電池的工作原理 ……………………………………… 449
4.2.1　鉛酸蓄電池的反應原理 ……………………………… 449
4.2.2　閥控式鉛酸蓄電池的氧復合原理 …………………… 451
4.3　鉛酸蓄電池的結構與產品設計 ……………………………… 452
4.3.1　鉛酸蓄電池的結構 …………………………………… 452
4.3.2　鉛酸蓄電池產品設計 ………………………………… 452
4.3.2.1　設計要點 ………………………………………… 452
4.3.2.2　容量計算 ………………………………………… 453
4.3.2.3　連接線和極柱等鉛零件的計算 ………………… 460
4.3.3　常用鉛酸蓄電池的型號及尺寸 ……………………… 462
4.4　鉛酸蓄電池用主要材料及性能要求 ………………………… 463
4.4.1　鉛酸蓄電池用鉛及鉛基合金 ………………………… 463
4.4.2　鉛酸蓄電池用隔板 …………………………………… 465
4.4.3　鉛酸蓄電池用電解液 ………………………………… 466
4.4.3.1　稀硫酸電解液的主要技術指標 ………………… 467
4.4.3.2　膠體電解液（原膠）的主要技術指標…………… 468
4.4.3.3　硫酸溶液冰點 …………………………………… 468
4.4.3.4　硫酸溶液雜質與析氣量 ………………………… 468
4.4.4　鉛酸蓄電池槽 ………………………………………… 469
4.4.5　鉛酸蓄電池密封 ……………………………………… 470
4.4.5.1　環(huán)氧樹脂密封 …………………………………… 470
4.4.5.2　熱封 ……………………………………………… 471
4.4.6　鉛酸蓄電池用安全閥和消氫栓 ……………………… 471
4.4.7　鉛酸蓄電池用添加劑 ………………………………… 471
4.5　制造工藝 ……………………………………………………… 472
4.5.1　鉛粉制造 ……………………………………………… 472
4.5.2　板柵制造 ……………………………………………… 475
4.5.2.1　重力澆鑄工藝 …………………………………… 476
4.5.2.2　連續(xù)拉網工藝 …………………………………… 478
4.5.2.3　連續(xù)沖網工藝 …………………………………… 478
4.5.2.4　連續(xù)澆鑄工藝 …………………………………… 480
4.5.2.5　熔鉛爐 …………………………………………… 481
4.5.3　和膏和涂板 …………………………………………… 481
4.5.3.1　和膏 ……………………………………………… 481
4.5.3.2　涂板 ……………………………………………… 492
4.5.4　極板固化干燥 ………………………………………… 493
4.5.4.1　固化 ……………………………………………… 493
4.5.4.2　分片 ……………………………………………… 496
4.5.5　鉛酸蓄電池組裝 ……………………………………… 496
4.5.5.1　極群組裝 ………………………………………… 496
4.5.5.2　極群焊接方式 …………………………………… 497
4.5.5.3　封蓋 ……………………………………………… 497
4.5.6　鉛酸蓄電池化成 ……………………………………… 498
4.5.6.1　加酸 ……………………………………………… 498
4.5.6.2　化成 ……………………………………………… 499
4.5.6.3　容量檢測 ………………………………………… 500
4.5.6.4　配組 ……………………………………………… 500
4.5.6.5　包裝 ……………………………………………… 501
4.6　鉛酸蓄電池性能要求 ………………………………………… 501
4.6.1　鉛酸蓄電池性能標準 ………………………………… 501
4.6.2　鉛酸蓄電池常見故障 ………………………………… 502
4.7　電動汽車用鉛酸蓄電池的發(fā)展趨勢 ………………………… 504
4.7.1　啟停電池 ……………………………………………… 505
4.7.1.1　啟停電池產生的背景 …………………………… 505
4.7.1.2　啟停電池的使用原理 …………………………… 505
4.7.1.3　啟停電池主要的性能要求 ……………………… 505
4.7.1.4　啟停電池的特點 ………………………………… 506
4.7.2　雙極性鉛酸蓄電池 …………………………………… 508
4.7.3　超級鉛碳電池 ………………………………………… 509
參考文獻 …………………………………………………………… 510
金屬氫化物鎳蓄電池
第5章
5.1　概述 …………………………………………………………… 511
5.2　工作原理 ……………………………………………………… 512
5.3　電池材料 ……………………………………………………… 515
5.3.1　儲氫合金粉 …………………………………………… 516
5.3.1.1 AB5 儲氫合金粉 ………………………………… 516
5.3.1.2　鑄造法制備儲氫合金粉 ………………………… 519
5.3.1.3　快淬法制備儲氫合金粉 ………………………… 519
5.3.1.4　儲氫合金粉性能的優(yōu)化 ………………………… 521
5.3.1.5　新型 La-Mg-Ni 儲氫合金 ………………………… 523
5.3.2　氫氧化鎳 ……………………………………………… 524
5.3.2.1　氫氧化鎳的結構及充放電機理 ………………… 524
5.3.2.2　氫氧化鎳的合成 ………………………………… 525
5.3.2.3　氫氧化鎳包覆鈷 ………………………………… 528
5.3.2.4　氫氧化鎳性能指標 ……………………………… 528
5.3.2.5　氫氧化鎳合成設備 ……………………………… 529
5.3.3　隔膜 …………………………………………………… 532
5.3.4　氫氧化鉀電解液 ……………………………………… 532
5.3.5　蓄電池殼、蓋、密封圈 ……………………………… 536
5.3.6　泡沫鎳 ………………………………………………… 537
5.3.7　穿孔鍍鎳鋼帶 ………………………………………… 539
5.3.8　增稠劑和黏結劑 ……………………………………… 539
5.4　電極制造 ……………………………………………………… 543
5.4.1　正極制造 ……………………………………………… 547
5.4.2　負極制造 ……………………………………………… 547
5.5　單體蓄電池的結構與設計 …………………………………… 548
5.5.1　圓柱形單體蓄電池的結構與設計 …………………… 550
5.5.1.1　金屬氫化物鎳單體蓄電池 ……………………… 550
5.5.1.2　金屬氫化物鎳蓄電池模塊 ……………………… 551
5.5.2　矩形 7.2V 蓄電池模塊的結構與設計 ……………… 552
5.5.2.1　日本矩形 7.2V 蓄電池模塊的進展 ……………… 552
5.5.2.2　各種結構蓄電池模塊的性能分析與設計 ……… 554
5.6　混合動力電動汽車用蓄電池包的結構與應用 ……………… 559
5.6.1　圓柱形單體蓄電池組成的蓄電池包 ………………… 559
5.6.2　圓柱形單體蓄電池組成的蓄電池包的應用 ………… 560
5.7　電性能 ………………………………………………………… 562
5.7.1　充放電性能 …………………………………………… 562
5.7.1.1　放電性能 ………………………………………… 562
5.7.1.2　充電性能 ………………………………………… 563
5.7.1.3　環(huán)境溫度對蓄電池性能的影響 ………………… 563
5.7.2　儲存性能 ……………………………………………… 564
5.7.3　壽命 …………………………………………………… 564
5.8　安全性 ………………………………………………………… 565
5.8.1　概述 …………………………………………………… 565
5.8.2　熱管理 ………………………………………………… 570
5.8.3　一致性 ………………………………………………… 575
5.8.4　過充電和過放電的保護 ……………………………… 577
5.8.5　氫氣的控制 …………………………………………… 579
5.8.6　電氣安全 ……………………………………………… 580
5.9　生產關鍵設備 ………………………………………………… 581
5.9.1　電池自動化生產線設備 ……………………………… 581
5.9.1.1　活性物質粒度的分選 …………………………… 582
5.9.1.2　電池漿料制造 …………………………………… 582
5.9.1.3　拉漿 ……………………………………………… 585
5.9.1.4　極片的干燥 ……………………………………… 585
5.9.1.5　拉漿頭的設計 …………………………………… 585
5.9.1.6　電解液的加注 …………………………………… 586
5.9.1.7　激光焊技術的應用 ……………………………… 586
5.9.2　化成、分選與檢測設備 ……………………………… 587
5.10　 混合動力電動汽車用金屬氫化物鎳蓄電池的
未來展望 …………………………………………………… 587
參考文獻 …………………………………………………………… 590
新體系電池
第6章
6.1　概述 …………………………………………………………… 595
6.2　鋰 - 硫電池 …………………………………………………… 596
6.2.1　硫和鋰的基本性質 …………………………………… 596
6.2.1.1　單質硫 …………………………………………… 596
6.2.1.2　鋰金屬 …………………………………………… 598
6.2.2　工作原理 ……………………………………………… 599
6.2.3　硫正極材料 …………………………………………… 601
6.2.3.1　硫 / 碳復合材料…………………………………… 602
6.2.3.2　硫 / 金屬化合物復合材料………………………… 604
6.2.3.3　硫 / 導電聚合物復合材料………………………… 605
6.2.3.4　硫化聚丙烯腈 …………………………………… 606
6.2.3.5　硫化鋰 …………………………………………… 607
6.2.4　金屬鋰負極 …………………………………………… 608
6.2.4.1　金屬鋰的表面修飾技術 ………………………… 608
6.2.4.2　其他負極 ………………………………………… 609
6.2.5　電解液 ………………………………………………… 609
6.2.6　鋰 - 硫電池的設計 / 工作特性 ……………………… 611
6.2.7　小結 …………………………………………………… 612
6.3　鋰 - 空氣電池 ………………………………………………… 613
6.3.1　概述 …………………………………………………… 613
6.3.2　工作原理及特點 ……………………………………… 614
6.3.3　鋰 - 空氣電池電極材料 ……………………………… 616
6.3.3.1　空氣電極 ………………………………………… 616
6.3.3.2　金屬基催化劑 …………………………………… 617
6.3.3.3　電解質 …………………………………………… 618
6.3.3.4　鋰負極的保護 …………………………………… 619
6.3.4　小結 …………………………………………………… 619
6.4　全固態(tài)鋰電池 ………………………………………………… 619
6.4.1　概述 …………………………………………………… 619
6.4.2　固體電解質 …………………………………………… 620
6.4.2.1　無機型固體電解質 ……………………………… 620
6.4.2.2　聚合物固態(tài)電解質 ……………………………… 623
6.4.2.3　復合固體電解質 ………………………………… 624
6.4.3　全固態(tài)鋰電池界面 / 特性 …………………………… 625
6.4.3.1　正極 / 固體電解質界面…………………………… 625
6.4.3.2　負極 / 固體電解質界面…………………………… 626
6.4.4　小結 …………………………………………………… 626
6.5　鈉離子電池 …………………………………………………… 627
6.5.1　概述 …………………………………………………… 627
6.5.2　鈉離子電池正極材料 ………………………………… 628
6.5.3　鈉離子電池負極材料 ………………………………… 631
6.5.4　小結 …………………………………………………… 632
6.6　結語 …………………………………………………………… 633
參考文獻 …………………………………………………………… 633