鋰離子電池製造工藝原理與應用（簡體書）

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，首次系統構築了制漿、塗布、輥壓、分切、裝配、焊接和化成等製造工序的工藝原理及應用框架體系，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應用領域的最新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。

1.本書是首部系統討論鋰離子電池製造原理及應用方面的國家科學技術學術著作出版基金項目。2.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應用領域的新科技成果與相關技術，體現了鋰二次電池的當今發展和研究趨勢。3.本書具有很強的實用性與指導性，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。

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、特點及應用/012
1.4.1鋰離子電池發展歷程/012
1.4.2鋰離子電池特點及應用 /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幹法聚烯烴多孔膜/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章鋰離子電池制漿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鋰離子電池制漿設備/124
4.6鋰離子電池制漿工藝/128
4.6.1漿料體系及要求/128
4.6.2制漿工藝步驟/130
4.6.3懸浮液分散性和穩定性調控/135
4.6.4制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剪切與黏度/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制漿工藝調節/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極片剪切過程/282
7.3極片剪切工藝/283
7.3.1剪切材料/283
7.3.2剪切力/284
7.3.3刀盤水平間隙和垂直間隙/285
7.3.4剪切速率/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激光分切/292
7.5.1激光分切簡介/292
7.5.2激光分切工藝/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電極捲繞和疊片/304
8.1.1捲繞和疊片工藝/304
8.1.2捲繞和疊片設備/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鋰離子電池激光焊接/325
9.2.1激光焊接原理/325
9.2.2激光焊接設備/326
9.2.3脈衝激光縫焊/329
9.2.4脈衝激光點焊/333
9.2.5激光焊接性/334
9.2.6焊接檢驗及缺陷預防/335
9.2.7激光焊接防護/337
9.3鋰離子電池超聲波點焊接/337