摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-7页 |
第一章 引言 | 第13-26页 |
1.1 锂离子电池工作原理 | 第14-15页 |
1.2 影响锂离子电池循环寿命的因素 | 第15-22页 |
1.2.1 过充电与过放电 | 第16-18页 |
1.2.2 电极制备因素 | 第18页 |
1.2.3 电解液分解(还原) | 第18-19页 |
1.2.4 SEI膜的分解与生成 | 第19-21页 |
1.2.5 电池自放电 | 第21页 |
1.2.6 集流体 | 第21-22页 |
1.3 电池生产现状 | 第22-23页 |
1.4 选题依据和主要研究思路 | 第23-26页 |
1.4.1 选题依据 | 第23-24页 |
1.4.2 主要研究思路 | 第24-26页 |
第二章 正极集流体导电氧化处理研究 | 第26-46页 |
2.1 锂离子电池对正极集流体铝箔要求 | 第26-28页 |
2.1.1 铝箔牌号及状态 | 第26-27页 |
2.1.2 化学成份 | 第27页 |
2.1.3 铝箔力学性能 | 第27页 |
2.1.4 铝箔表面质量要求 | 第27-28页 |
2.1.5 外观质量 | 第28页 |
2.2 实验试剂及仪器 | 第28-29页 |
2.2.1 主要试剂 | 第28-29页 |
2.2.2 主要仪器 | 第29页 |
2.3 铝箔导电氧化处理研究 | 第29-35页 |
2.3.1 导电铝箔制备 | 第29-31页 |
2.3.2 铝箔导电氧化处理后膜层性能测试 | 第31-35页 |
2.4 扣电及全电池制备 | 第35-44页 |
2.4.1 正极浆料制作 | 第35页 |
2.4.2 负极浆料制作 | 第35页 |
2.4.3 CR2016扣电制作过程 | 第35-36页 |
2.4.4 20Ah全电池制备 | 第36-39页 |
2.4.5 活性物质与集流体剥离试验 | 第39-41页 |
2.4.6 三电极法对极片EIS测试 | 第41页 |
2.4.7 三电极法测得铝箔与导电处理铝箔在 4.2V时实时电流曲线图 | 第41-42页 |
2.4.8 电池性能测试 | 第42-44页 |
2.5 循环前后的集流体表面SEM测试 | 第44-45页 |
2.6 本章小结 | 第45-46页 |
第三章 负极集流体镶碳处理研究 | 第46-63页 |
3.1 锂离子电池对负极集流体的要求 | 第46-48页 |
3.1.1 锂离子电池用电解铜箔的主要特性 | 第46-47页 |
3.1.2 铜箔的纯度对锂离子电池性能的影响 | 第47页 |
3.1.3 铜箔抗拉强度及延伸率对负极电极制作工艺和电池性能的影响 | 第47页 |
3.1.4 铜箔外观质量对负极电极制作工艺和电池性能的影响 | 第47页 |
3.1.5 铜箔其它技术性能对负极电极制作工艺和电池性能的影响 | 第47-48页 |
3.2 铜箔镶碳原理 | 第48-49页 |
3.2.1 镶碳原理 | 第48-49页 |
3.2.2 镶碳工艺流程 | 第49页 |
3.3 实验 | 第49-51页 |
3.3.1 主要实验试剂 | 第49-50页 |
3.3.2 主要仪器 | 第50-51页 |
3.4 铜箔镶碳物理性能测试 | 第51-53页 |
3.4.1 铜箔镶碳层拉曼光谱 | 第51页 |
3.4.2 铜箔镶碳层XRD测试 | 第51-52页 |
3.4.3 铜箔及镶碳铜箔XPS测试 | 第52-53页 |
3.5 扣电及全电池制备 | 第53-55页 |
3.5.1 浆料制备 | 第53页 |
3.5.2 扣电制作 | 第53-54页 |
3.5.3 全电池制作 | 第54-55页 |
3.6 结果与讨论 | 第55-62页 |
3.6.1 扣电充放电性能测试 | 第55-56页 |
3.6.2 三电极EIS曲线测试 | 第56页 |
3.6.3 电池(1Ah)循环性能对比 | 第56-58页 |
3.6.4 电池(1Ah)倍率性能对比 | 第58-59页 |
3.6.5 电池(1Ah)倍率循环及恢复性能对比 | 第59-60页 |
3.6.6 电池(1Ah)不同温度下电池性能比较 | 第60-62页 |
3.7 本章小结 | 第62-63页 |
第四章 锂离子电池设计及生产线建设 | 第63-111页 |
4.1 锂离子电池设计 | 第63-71页 |
4.1.1 设计输入及准备工作 | 第63页 |
4.1.2 评价锂离子电池性能的主要指标 | 第63-71页 |
4.2 锂离子电池生产线整体方案设计 | 第71页 |
4.2.1 整体设计方案 | 第71页 |
4.2.2 设计思路 | 第71页 |
4.3 建立工艺流程 | 第71-74页 |
4.4 设备数量与产能匹配 | 第74-76页 |
4.4.1 合浆机 | 第74页 |
4.4.2 涂布机 | 第74-75页 |
4.4.3 分条机 | 第75页 |
4.4.4 极卷干燥炉 | 第75页 |
4.4.5 辊压机 | 第75页 |
4.4.6 切片机 | 第75页 |
4.4.7 去毛刺机 | 第75页 |
4.4.8 自动叠片机 | 第75页 |
4.4.9 电芯(电池)干燥炉 | 第75-76页 |
4.4.10 封口机 | 第76页 |
4.4.11 自动注液机 | 第76页 |
4.4.12 化成机 | 第76页 |
4.5 各工序环境要求 | 第76-78页 |
4.5.1 合浆工序 | 第76-77页 |
4.5.2 涂布工序 | 第77页 |
4.5.3 切片、电芯制作工序 | 第77页 |
4.5.4 电池封口、注液工序 | 第77-78页 |
4.5.5 化成工序 | 第78页 |
4.6 锂离子电池生产设备技术要求 | 第78-82页 |
4.6.1 合浆机 | 第78-79页 |
4.6.2 自动上料机构 | 第79页 |
4.6.3 涂布机 | 第79页 |
4.6.4 辊压机 | 第79-80页 |
4.6.5 分条机 | 第80页 |
4.6.6 切片机 | 第80页 |
4.6.7 去毛刺机 | 第80页 |
4.6.8 自动叠片机 | 第80-81页 |
4.6.9 电芯装配 | 第81页 |
4.6.10 封口机 | 第81页 |
4.6.11 电芯(电池)干燥炉 | 第81页 |
4.6.12 自动注液机 | 第81-82页 |
4.6.13 化成设备 | 第82页 |
4.7 现场布局设计 | 第82-85页 |
4.7.1 合浆:该环节粉尘较大,应单独设置合浆室。 | 第83页 |
4.7.2 涂布环节:涂布机头的环境要求较高,而烘箱段环境要求较低,故涂布机头、机尾单独隔离。正负极隔离。 | 第83-84页 |
4.7.3 压片、切片环节正负极隔离。 | 第84页 |
4.7.4 叠片环节单独隔离。 | 第84页 |
4.7.5 封口、注液对环境要求最高,故应设置过渡门。 | 第84-85页 |
4.7.6 化成车间保证物流通畅,同时保证环境温度在规定范围内。 | 第85页 |
4.8 锂离子电池制作各工序质量控制 | 第85-91页 |
4.8.1 浆料质量控制 | 第85-89页 |
4.8.2 涂布质量控制 | 第89-90页 |
4.8.3 辊压切片质量控制 | 第90页 |
4.8.4 电芯制作质量控制 | 第90页 |
4.8.5 封口质量控制 | 第90-91页 |
4.8.6 注液质量控制 | 第91页 |
4.8.7 化成质量控制 | 第91页 |
4.9 锂离子电池制造过程工程研究 | 第91-96页 |
4.9.1 用于分选锂离子动力电池配片的系统 | 第92-93页 |
4.9.2 电池壳封口夹具设计 | 第93-94页 |
4.9.3 涂布机挡料板设计 | 第94-95页 |
4.9.4 设计开发锂离子电池芯包极柱螺栓锁紧辅助夹具 | 第95-96页 |
4.10 电池制程质量影响因素及相应改进措施 | 第96-103页 |
4.10.1 水分对电池性能的影响及去除方法 | 第96-99页 |
4.10.1.1 水分对电池性能的影响 | 第96-98页 |
4.10.1.2 电池制作过程中水分的去除方法 | 第98-99页 |
4.10.2 压实密度的影响与控制 | 第99-101页 |
4.10.3 锂枝晶的影响与控制 | 第101-103页 |
4.11 电池性能测试 | 第103-107页 |
4.11.1 电池电性能测试 | 第104-106页 |
4.11.2 安全性能测试 | 第106-107页 |
4.12 电池取得认证 | 第107-110页 |
4.13 本章小结 | 第110-111页 |
第五章 锂离子电池梯次利用 | 第111-125页 |
5.1 电池性能筛选 | 第111-121页 |
5.1.1 梯次利用电池容量测试 | 第112-114页 |
5.1.2 梯次利用电池内阻特性 | 第114-116页 |
5.1.3 梯次利用电池自放电 | 第116-118页 |
5.1.4 电池倍率性能测试 | 第118-120页 |
5.1.5 电池适用环境性能测试 | 第120页 |
5.1.6 梯次利用电池再循环特性 | 第120-121页 |
5.2 梯次利用 | 第121-122页 |
5.2.1 梯次利用电池筛选方法和流程 | 第121页 |
5.2.2 电池梯次利用筛选步骤 | 第121-122页 |
5.2.3 梯次利用电池配组 | 第122页 |
5.3 梯次利用电池均衡技术研究 | 第122-124页 |
5.3.1 均衡原理 | 第123-124页 |
5.3.2 均衡效果验证 | 第124页 |
5.5 本章小结 | 第124-125页 |
第六章 结论 | 第125-127页 |
6.1 结论 | 第125-126页 |
6.2 展望 | 第126-127页 |
参考文献 | 第127-130页 |
致谢 | 第130-131页 |
在学期间公开发表论文及著作情况 | 第131页 |