動力電池技術與應用(第二版)（簡體書）

隨著石油資源面臨的枯竭，我國新能源汽車呈現加速發展的態勢，政策扶持力度也不斷加大，新能源汽車已經成為未來汽車發展的重要方向。新能源汽車包括電動汽車(EV)、混合電動汽車(HEV)、燃料電動汽車(FCV)等。目前，新能源汽車開發的最大瓶頸就是車載動力電池。

本書為推動我國車載動力電池的商業化進程，著重介紹了各種動力電池的原理、製造技術及其應用，包括動力鉛酸蓄電池、動力鹼性蓄電池、動力鋰離子蓄電池、動力金屬?空氣電池、燃料電池等。與第一版相比，本書第二版新增鉛?碳電池、動力鉛酸蓄電池清潔化生產技術、動力鋰離子電池正負極材料和製造工藝新進展，並且增加超級電容器等全新內容。本書充分反映了國內外動力電池研發的最新成果。

本書可供從事車用電池研究、開發、生產、銷售和使用人員參考，也可供相關領域如新能源汽車、電動汽車行業人員參考，還可供大專院校師生作為教學參考書使用。

第1章動力電池概論

1-1動力電池的發展歷史

1.1.1引言

1.1.2動力電池的研發歷史

1-2動力電池的類型與性能比較

1-3動力電池的市場

1.3.1電動自行車

1.3.2混合電動汽車和純電動汽車

1.3.3動力電池的要求

參考文獻

第2章動力鉛酸蓄電池

2-1概述

2-2動力鉛酸蓄電池的板柵合金

2.2.1概述

2.2.2板柵合金對正極板性能的影響

2.2.3板柵合金對負極板性能的影響

2.2.4板柵材料的選擇

2.2.5鉛合金板柵

2.2.6輕型板柵

2.2.7板柵的設計

2.2.8正極板柵/活性物質介面結構和性能

2-3動力鉛酸蓄電池的活性物質

2.3.1正極活性物質二氧化鉛

2.3.2負極活性物質海綿狀金屬鉛

2-4動力鉛酸蓄電池的電解液

2.4.1硫酸電解液

2.4.2硫酸的電導率

2.4.3硫酸的冰點

2.4.4電解液分層

2.4.5硫酸電解液的固定化

2.4.6電解液水損失

2.4.7電解液配方對高倍率VRLA蓄電池放電性能的影響

2-5動力鉛酸蓄電池的隔板

2.5.1隔板的作用和要求

2.5.2VRLA蓄電池的吸液式超細玻璃纖維隔板

2.5.3AGM隔板的性能

2.5.4採用管式正極板的電池隔板

2.5.5不同使用情況下的電池隔板

2.5.6VRLA蓄電池隔板的研究進展

2-6動力鉛酸蓄電池的製造工藝

2.6.1工藝流程

2.6.2板柵製造

2.6.3鉛粉製造

2.6.4鉛膏的配製（和膏）

2.6.5塗板

2.6.6固化和乾燥

2.6.7極板化成

2.6.8電池的裝配

2-7動力鉛酸蓄電池生產的一致性

2.7.1生極板的一致性

2.7.2化成極板的一致性

2.7.3電池電解液的一致性

2.7.4安全閥的一致性

2.7.5電池組裝的一致性

2-8動力鉛酸蓄電池的性能與檢測

2.8.1電壓

2.8.2充電特性

2.8.3放電特性

2.8.4電池內阻

2.8.5VRLA蓄電池的荷電保持能力與自放電

2.8.6VRLA蓄電池的早期容量損失與深迴圈

2-9捲繞式VRLA蓄電池

2-10雙極性陶瓷隔膜VRLA蓄電池

2-11泡沫石墨VRLA蓄電池

2-12超級電池和Pb?C電池

2.12.1超級電池的開發背景

2.12.2超級電池和Pb?C電池的工作原理

2.12.3碳材料的作用機理

2.12.4超級電池和Pb?C電池的製造技術

2.12.5超級電池和Pb?C電池高倍率部分荷電狀態下的迴圈性能

2-13動力鉛酸蓄電池的應用

2.13.1電動自行車

2.13.2電動牽引車

2.13.3電動汽車和混合電動汽車

2.13.4低速電動汽車

2.13.5汽車電池由啟動向輔助動力發展

參考文獻

第3章動力鹼性蓄電池

3-1概述

3-2動力鹼性蓄電池的類型

3-3動力MH?Ni蓄電池

3.3.1MH?Ni蓄電池的工作原理

3.3.2動力MH?Ni蓄電池的集流體材料

3.3.3動力MH?Ni蓄電池的正極材料

3.3.4動力MH?Ni蓄電池的負極材料

3.3.5動力MH?Ni蓄電池的製造工藝

3.3.6動力MH?Ni蓄電池的性能

3-4動力Zn?Ni蓄電池

3.4.1Zn?Ni蓄電池的工作原理

3.4.2動力Zn?Ni蓄電池的製造工藝

3.4.3動力Zn?Ni蓄電池的正極材料

3.4.4動力Zn?Ni蓄電池的負極材料

3.4.5動力Zn?Ni蓄電池的現狀與改進

3-5動力鹼性蓄電池的應用

參考文獻

第4章動力鋰離子蓄電池

4-1概述

4-2鋰離子蓄電池的工作原理

4-3動力鋰離子蓄電池的特點

4.3.1動力鋰離子蓄電池的主要優點

4.3.2動力鋰離子蓄電池的主要缺點

4-4動力鋰離子蓄電池的安全性

4.4.1正極活性物質熱穩定性的影響因素

4.4.2負極活性物質熱穩定性的影響因素

4.4.3黏結劑對電池熱穩定性的影響

4.4.4電解液成分的熱穩定性

4.4.5正、負極材料比

4.4.6電池結構

4.4.7選擇熱關閉性能好的隔膜

4.4.8防爆閥

4.4.9動力鋰離子蓄電池安全性檢測項目

4-5動力鋰離子蓄電池的正極材料

4.5.1尖晶石錳酸鋰

4.5.2鎳鈷錳三元材料

4.5.3磷酸亞鐵鋰

4.5.4磷酸釩鋰

4.5.5其他正極材料

4-6動力鋰離子蓄電池的負極材料

4.6.1碳基材料

4.6.2鈦酸鋰

4.6.3錫基材料

4.6.4矽基材料

4-7動力鋰離子蓄電池的電解液

4.7.1動力鋰離子蓄電池對電解質的要求

4.7.2動力鋰離子蓄電池用有機液體電解質

4.7.3動力鋰離子蓄電池用離子液體電解質

4.7.4動力鋰離子蓄電池用固體電解質

4-8動力鋰離子蓄電池製造工藝

4.8.1動力鋰離子蓄電池製造工藝流程

4.8.2正、負極片的製造

4.8.3電池的裝配封裝

4.8.4電池的化成與分容

4-9動力鋰離子蓄電池的性能與檢測

4.9.1充放電性能

4.9.2安全性

4.9.3自放電與儲存性能

4.9.4使用和維護

4-10動力鋰離子蓄電池的保護電路

4.10.1動力電池的特點

4.10.2電池組參數

4.10.3失效機理

4.10.4監控電壓的作用

4.10.5保護方法

4.10.6保護晶片

4.10.7保護板

4-11動力鋰離子蓄電池的組裝

4-12動力鋰離子蓄電池的管理

4.12.1充電技術

4.12.2均衡方法

4.12.3電池組管理

4-13動力鋰離子蓄電池的應用

4.13.1電動汽車、混合電動汽車和插電式混合動力汽車

4.13.2電動自行車

4.13.3電動工具

4.13.4後備電源

4.13.5航太和軍事領域

參考文獻

第5章動力金屬　空氣電池

5-1動力鋅?空氣電池

5.1.1概述

5.1.2鋅?空氣電池工作原理

5.1.3動力鋅?空氣電池的空氣電極

5.1.4動力鋅?空氣電池的鋅電極

5.1.5動力鋅?空氣電池的再生

5.1.6動力鋅?空氣電池的應用

5.1.7動力鋅?空氣電池的問題與改進

5-2動力鋰?空氣電池

5.2.1概述

5.2.2鋰?空氣電極工作機理

5.2.3水系鋰?空氣電池

5.2.4非水系鋰?空氣電池

5.2.5鋰?空氣電池的前景、機遇和挑戰

參考文獻

第6章燃料電池

6-1概述

6.1.1燃料電池概述

6.1.2燃料電池的分類

6.1.3燃料電池的特點

6.1.4燃料電池的發展歷史及現狀

6-2質子交換膜燃料電池

6.2.1燃料電池的結構及工作原理

6.2.2雙極板

6.2.3催化劑

6.2.4質子交換膜

6.2.5膜電極三合一組件

6.2.6製造工藝

6-3直接甲醇燃料電池

6.3.1直接甲醇燃料電池的工作原理和特點

6.3.2直接甲醇燃料電池電催化劑

6.3.3DMFC用質子交換膜的滲透問題

6.3.4直接甲醇燃料電池的製造工藝

6.3.5直接甲醇燃料電池商品化要解決的問題

6-4燃料電池的應用

6.4.1車載用燃料電池

6.4.2其他動力用燃料電池

參考文獻

第7章超級電容器

7-1概述

7-2超級電容器的工作原理

7.2.1雙電層電容

7.2.2准電容

7-3超級電容器的材料

7.3.1電極材料

7.3.2電解質材料

7.3.3隔膜材料

7.3.4其他材料

7-4超級電容器的製造與檢測

7.4.1捲繞型超級電容器的製造工藝

7.4.2超級電容器的檢測

7-5超級電容器的應用

7.5.1電動汽車

7.5.2工業與消費電子行業

7.5.3新能源發電裝置輔助電源

7.5.4軍事、航空航太

參考文獻