第1章 动力电池概论 1
1.1动力电池的发展历史 1
1.1.1引言 1
1.1.2动力电池的研发历史 2
1.2动力电池的类型与性能比较 3
1.3动力电池的市场 4
1.3.1电动自行车 4
1.3.2混合电动汽车和纯电动汽车 4
1.3.3动力电池的要求 5
参考文献 7
第2章 动力铅酸蓄电池 8
2.1概述 8
2.2动力铅酸蓄电池的板栅合金 9
2.2.1概述 9
2.2.2板栅合金对正极板性能的影响 10
2.2.3板栅合金对负极板性能的影响 11
2.2.4板栅材料的选择 11
2.2.5铅合金板栅 12
2.2.6轻型板栅 14
2.2.7板栅的设计 16
2.2.8正极板栅/活性物质界面结构和性能 17
2.3动力铅酸蓄电池的活性物质 20
2.3.1正极活性物质二氧化铅 20
2.3.2负极活性物质海绵状金属铅 23
2.4动力铅酸蓄电池的电解液 27
2.4.1硫酸电解液 27
2.4.2硫酸的电导率 28
2.4.3硫酸的冰点 28
2.4.4电解液分层 29
2.4.5硫酸电解液的固定化 29
2.4.6电解液水损失 32
2.4.7电解液配方对高倍率VRLA蓄电池放电性能的影响 34
2.5动力铅酸蓄电池的隔板 34
2.5.1隔板的作用和要求 34
2.5.2 VRLA蓄电池的吸液式超细玻璃纤维隔板 35
2.5.3 AGM隔板的性能 36
2.5.4采用管式正极板的电池隔板 37
2.5.5不同使用情况下的电池隔板 39
2.5.6 VRLA蓄电池隔板的研究进展 39
2.6动力铅酸蓄电池的制造工艺 41
2.6.1工艺流程 41
2.6.2板栅制造 41
2.6.3铅粉制造 45
2.6.4铅膏的配制（和膏） 47
2.6.5涂板 50
2.6.6固化和干燥 51
2.6.7极板化成 52
2.6.8电池的装配 55
2.7动力铅酸蓄电池生产的一致性 60
2.7.1生极板的一致性 60
2.7.2化成极板的一致性 60
2.7.3电池电解液的一致性 61
2.7.4安全阀的一致性 61
2.7.5电池组装的一致性 62
2.8动力铅酸蓄电池的性能与检测 63
2.8.1电压 63
2.8.2充电特性 65
2.8.3放电特性 65
2.8.4电池内阻 69
2.8.5 VRLA蓄电池的荷电保持能力与自放电 69
2.8.6 VRLA蓄电池的早期容量损失与深循环 71
2.9卷绕式VRLA蓄电池 73
2.10双极性陶瓷隔膜VRLA蓄电池 75
2.11泡沫石墨VRLA蓄电池 77
2.12超级电池和Pb-C电池 77
2.12.1超级电池的开发背景 77
2.12.2超级电池和Pb-C电池的工作原理 78
2.12.3碳材料的作用机理 79
2.12.4超级电池和Pb-C电池的制造技术 86
2.12.5超级电池和Pb-C电池高倍率部分荷电状态下的循环性能 87
2.13动力铅酸蓄电池的应用 91
2.13.1电动自行车 91
2.13.2电动牵引车 93
2.13.3电动汽车和混合电动汽车 93
2.13.4低速电动汽车 94
2.13.5汽车电池由启动向辅助动力发展 96
参考文献 98
第3章 动力碱性蓄电池 99
3.1概述 99
3.2动力碱性蓄电池的类型 101
3.3动力MH-Ni蓄电池 101
3.3.1 MH-Ni蓄电池的工作原理 101
3.3.2动力MH-Ni蓄电池的集流体材料 103
3.3.3动力MH-Ni蓄电池的正极材料 107
3.3.4动力MH-Ni蓄电池的负极材料 110
3.3.5动力MH-Ni蓄电池的制造工艺 113
3.3.6动力MH-Ni蓄电池的性能 114
3.4动力Zn-Ni蓄电池 117
3.4.1 Zn-Ni蓄电池的工作原理 118
3.4.2动力Zn-Ni蓄电池的制造工艺 118
3.4.3动力Zn-Ni蓄电池的正极材料 119
3.4.4动力Zn-Ni蓄电池的负极材料 119
3.4.5动力Zn-Ni蓄电池的现状与改进 119
3.5动力碱性蓄电池的应用 121
参考文献 124
第4章 动力锂离子蓄电池 125
4.1概述 125
4.2锂离子蓄电池的工作原理 125
4.3动力锂离子蓄电池的特点 126
4.3.1动力锂离子蓄电池的主要优点 126
4.3.2动力锂离子蓄电池的主要缺点 127
4.4动力锂离子蓄电池的安全性 127
4.4.1正极活性物质热稳定性的影响因素 128
4.4.2负极活性物质热稳定性的影响因素 129
4.4.3黏结剂对电池热稳定性的影响 130
4.4.4电解液成分的热稳定性 130
4.4.5正、负极材料比 130
4.4.6电池结构 130
4.4.7选择热关闭性能好的隔膜 131
4.4.8防爆阀 131
4.4.9动力锂离子蓄电池安全性检测项目 131
4.5动力锂离子蓄电池的正极材料 132
4.5.1尖晶石锰酸锂 132
4.5.2镍钴锰三元材料 139
4.5.3磷酸亚铁锂 142
4.5.4磷酸钒锂 152
4.5.5其他正极材料 160
4.6动力锂离子蓄电池的负极材料 168
4.6.1碳基材料 168
4.6.2钛酸锂 173
4.6.3锡基材料 180
4.6.4硅基材料 184
4.7动力锂离子蓄电池的电解液 188
4.7.1动力锂离子蓄电池对电解质的要求 188
4.7.2动力锂离子蓄电池用有机液体电解质 189
4.7.3动力锂离子蓄电池用离子液体电解质 200
4.7.4动力锂离子蓄电池用固体电解质 203
4.8动力锂离子蓄电池制造工艺 216
4.8.1动力锂离子蓄电池制造工艺流程 216
4.8.2正、负极片的制造 219
4.8.3电池的装配封装 223
4.8.4电池的化成与分容 225
4.9动力锂离子蓄电池的性能与检测 226
4.9.1充放电性能 226
4.9.2安全性 226
4.9.3自放电与储存性能 229
4.9.4使用和维护 229
4.10动力锂离子蓄电池的保护电路 231
4.10.1动力电池的特点 231
4.10.2电池组参数 232
4.10.3失效机理 232
4.10.4监控电压的作用 232
4.10.5保护方法 233
4.10.6保护芯片 234
4.10.7保护板 240
4.11动力锂离子蓄电池的组装 241
4.12动力锂离子蓄电池的管理 244
4.12.1充电技术 244
4.12.2均衡方法 246
4.12.3电池组管理 248
4.13动力锂离子蓄电池的应用 251
4.13.1电动汽车、混合电动汽车和插电式混合动力汽车 251
4.13.2电动自行车 254
4.13.3电动工具 255
4.13.4后备电源 256
4.13.5航天和军事领域 257
参考文献 258
第5章 动力金属-空气电池 262
5.1动力锌-空气电池 262
5.1.1概述 262
5.1.2锌-空气电池工作原理 264
5.1.3动力锌-空气电池的空气电极 265
5.1.4动力锌-空气电池的锌电极 268
5.1.5动力锌-空气电池的再生 271
5.1.6动力锌-空气电池的应用 272
5.1.7动力锌-空气电池的问题与改进 275
5.2动力锂-空气电池 277
5.2.1概述 277
5.2.2锂-空气电极工作机理 278
5.2.3水系锂-空气电池 278
5.2.4非水系锂-空气电池 280
5.2.5锂-空气电池的前景、机遇和挑战 289
参考文献 290
第6章 燃料电池 295
6.1概述 295
6.1.1燃料电池概述 295
6.1.2燃料电池的分类 296
6.1.3燃料电池的特点 296
6.1.4燃料电池的发展历史及现状 297
6.2质子交换膜燃料电池 298
6.2.1燃料电池的结构及工作原理 299
6.2.2双极板 300
6.2.3催化剂 302
6.2.4质子交换膜 304
6.2.5膜电极三合一组件 308
6.2.6制造工艺 310
6.3直接甲醇燃料电池 312
6.3.1直接甲醇燃料电池的工作原理和特点 313
6.3.2直接甲醇燃料电池电催化剂 315
6.3.3 DMFC用质子交换膜的渗透问题 320
6.3.4直接甲醇燃料电池的制造工艺 322
6.3.5直接甲醇燃料电池商品化要解决的问题 323
6.4燃料电池的应用 324
6.4.1车载用燃料电池 324
6.4.2其他动力用燃料电池 328
参考文献 332
第7章 超级电容器 336
7.1概述 336
7.2超级电容器的工作原理 339
7.2.1双电层电容 339
7.2.2准电容 340
7.3超级电容器的材料 341
7.3.1电极材料 341
7.3.2电解质材料 343
7.3.3隔膜材料 344
7.3.4其他材料 345
7.4超级电容器的制造与检测 346
7.4.1卷绕型超级电容器的制造工艺 346
7.4.2超级电容器的检测 346
7.5超级电容器的应用 347
7.5.1电动汽车 347
7.5.2工业与消费电子行业 350
7.5.3新能源发电装置辅助电源 351
7.5.4军事、航空航天 352
参考文献 353