动力电池材料
- 《动力电池材料》是2013年7月化学工业出版社出版的图书，作者是胡信国、王殿龙、戴长松。
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内容介绍
本书从基本的新能源汽车讲起，全面介绍了新能源汽车与绿色环境、新能源汽车的心脏――动力电池、动力电池的类型、动力锂离子电池的材料、动力金属氢化物-镍电池材料、超级电池和铅碳电池材料、燃料电池材料的研究成果和未来发展趋势，集科学性、知识性和系统性于一体，可读性强，适合企业、科研、学校、商贸、咨询、媒体的相关人员参考学习。
第 1 章 新能源汽车与绿色环境
1.1 地球的石油能源
1.2 汽车与环境污染
1.3 “少吃油”和“不吃油”的汽车
第 2 章 新能源汽车的心脏——动力电池
2.1 动力电池在混合动力汽车中的作用
2.2 动力电池在纯电动汽车中的作用
2.3 新能源汽车对动力电池的要求
第 3 章 动力电池的类型
3.1 铅酸蓄电池和超级电池
3.2 金属氢化物-镍电池
3.3 锂离子电池
3.4 燃料电池
第 4 章 动力锂离子电池的材料
4.1 正极材料
4.1.1 磷酸铁锂
4.1.2 锰酸锂
4.1.3 三元材料
4.1.4 磷酸钒锂
4.1.5 硅酸盐类正极材料
4.1.6 锰基富锂层状正极材料
4.2 负极材料
4.2.1 碳材料
4.2.2 石墨材料
4.2.3 钛酸锂
4.2.4 其他新型负极材料
4.3 电解液
4.3.1 常用有机溶剂
4.3.2 有机电解质锂盐
4.3.3 有机电解质常用添加剂
4.3.4 有机电解质与电极材料的相容性
4.3.5 电解液组成与其理化参数之间的关系
4.4 隔膜材料
4.4.1 锂离子电池对隔膜材料的基本要求
4.4.2 隔膜材料的分类
4.4.3 锂离子动力电池对隔膜的特殊要求
第 5 章 动力金属氢化物-镍电池材料
5.1 氧化镍正极材料
5.1.1 镍电极的发展
5.1.2 氧化镍电极的充放电反应过程
5.1.3 氧化镍电极的添加剂
5.1.4 氧化镍电极材料的制备
5.2 贮氢合金负极材料
5.2.1 贮氢合金材料的发展
5.2.2 贮氢合金的吸氢过程
5.2.3 贮氢合金电极的电化学容量
5.2.4 贮氢合金的种类
5.2.5 贮氢合金材料的制造
5.2.6 贮氢合金电极的制造
5.2.7 贮氢合金材料的性能衰减
5.2.8 贮氢合金的表面处理技术
5.3 隔膜与电解液材料
5.3.1 隔膜材料
5.3.2 电解液
第 6 章 超级电池和铅碳电池材料
6.1 正极材料
6.1.1 正极板栅合金材料
6.1.2 正极活性物质
6.1.3 正极添加剂
6.2 负极材料
6.2.1 铅负极材料
6.2.2 碳材料
6.2.3 Pb-C负极中碳材料的作用
6.3 电解液
6.3.1 电解液的质量要求
6.3.2 硫酸溶液的浓度
6.3.3 硫酸溶液的电导率
6.3.4 硫酸溶液的冰点
6.3.5 电解液添加剂
6.3.6 胶体电解质
6.4 隔板材料
6.4.1 超细玻璃纤维隔板
6.4.2 富液式混合纤维隔板
第 7 章 燃料电池材料
7.1 质子交换膜燃料电池材料
7.1.1 催化剂
7.1.2 催化剂载体
7.1.3 流场板
7.1.4 质子交换膜
7.1.5 膜电极组件
7.1.6 直接甲醇燃料电池
7.2 固体氧化物燃料电池材料
7.2.1 SOFC的结构特性
7.2.2 SOFC的固体电解质材料
7.2.3 阳极材料
7.2.4 阴极材料
7.2.5 连接体
7.3 锂-空气电池材料
7.3.1 电解质材料
7.3.2 空气电极材料
7.3.3 催化剂
7.3.4 氧气选择性膜
参考文献 2100433B
本书从基本的新能源汽车讲起，全面介绍了新能源汽车与绿色环境、新能源汽车的心脏――动力电池、动力电池的类型、动力锂离子电池的材料、动力金属氢化物-镍电池材料、超级电池和铅碳电池材料、燃料电池材料的研究成果和未来发展趋势，集科学性、知识性和系统性于一体，可读性强，适合企业、科研、学校、商贸、咨询、媒体的相关人员参考学习。
1、动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。 2、其主要区别于用于汽车发动机起动的启动电池。 1、电池盖[1] ...
价格在800元， 此价格源于网络仅参考动力锂电池就是锂电池，是能够大电流充电放电的锂电池，一般容量比较大。现在电动汽车上用的大多是动力锂电池，相比动力铅酸电池，具有能量密度高（体积小、重量轻），寿命长...
1.捷仕成 天动力牌卷绕电池12V55AH电瓶12V汽车蓄电池 价格是850元 2.捷仕成 天动力卷绕...
动力电池现状与发展
动力电池现状与发展
动力电池现状与发展 2015年 01月 15日 02:16:55 2015年 1月 13-14日，中国电动汽车百人会 (以下简称 “百人会”) 年度论坛在钓鱼台国宾馆召开，成立于 2014年 5 月的百人会一 直备受业内外关注， 此次论坛更是被看作一场新能源汽车行业的 盛会。论坛就 “产业发展新生态 ”为主题，由百人会闭门会议、高 端论坛、以及六个专题 论坛组成，发布百人会目前阶段性研究 成果，为政府、厂商、专家学者就中国未来新能源汽车发展情况 提供一个交流平台。 本次围绕 “动力电池的现状与发展 ”进行平行论坛。本场嘉宾有 国联汽车动力电池研究院院长卢世刚、中国工程院院士陈清泉、 博世 (中国 )投资有限公司执行副 总裁徐大全、北京理工大学副校 长孙鹏春、天津力神电池股份有限公司总裁 秦兴才、合肥国轩集 团董事长李缜、天能集团董事长张天任。 卢世刚：动力电池产业缺乏协同创新机制 以下为
动力电池的性能介绍
动力电池的性能介绍
动力电池的性能介绍 （1）电池的开路电压 （2）电池的内阻 （3）电池的工作电压 （4）充电电压 充电电压是指二次电池在充电时，外电源加在电池两端的电压。充电的 基本方法有恒电流充电和恒电压充电。一般采用恒电流充电，其特点时在充电 过程中充电电流恒定不变。随着充电的进行，活性物质被恢复，电极反应面积 不断缩小，电机的极化逐渐增高。 （5）电池容量 电池容量指从电池获得电量的量，常用 C 表示，单位常用 Ah 或 mAh 表 示。容量是电池电性能的重要指标。电池的容量通常分为理论容量、实际容量 和额定容量。电池容量由电极的容量决定，若电极的容量不等，电池的容量取 决于容量小的那个电极，但决不是正负极容量之和。 （6）电池的贮存性能和寿命 化学电源的主要特点之一是在使用时能够放出电能，不用时能贮存电能。 所谓贮存性能对于二次电池来说为充电保持能力。对于二次电池，使用寿命时 衡量电池性能好坏的一
在日前召开的“2018首届中国新能源动力电池暨储能产业大会”上，中国科学院院士、清华大学材料科学与工程研究院院长南策文就动力电池材料、能量密度、安全性等问题和与会嘉宾进行了交流分享。
解决高能量密度锂离子电池安全性难题
南策文指出，动力电池有非常清晰的目标路线图，对电芯的发展很重要。材料在电池的研制中占有重要地位，在某些技术方面甚至是第一位的。锂离子电池是复杂的复合材料体系，包括多相正极材料、多相负极材料、电解液、（复合）隔膜、铜箔、铝箔等。锂电池要通过内部多种材料协同配合才能运作，要通过整个系统去优化，才能把电池的能量、功率、安全性、寿命、成本等做到最优。
动力电池的能量密度理论上跟很多因素有关，正极和负极材料决定了电池可以做到多高的密度。目前锂离子电池能量提升的途径主要是通过应用高能电极材料，运用高比能的材料组合来实现，但是高压电极容易引起液态电解液分离的安全问题。
南策文介绍，锂离子电池能量继续提升的途径是通过结构设计、集成技术来实现，也就是进一步提高电池器件集成度，增大电芯尺寸和单体电池尺寸。但是这样会造成隔膜机械强度降低的问题，容易发生热失控，降低电池的安全性。
研发纳米陶瓷隔膜技术 打造电池“安全芯”
南策文表示，解决以上问题有很多途径，其中一个重要途径就是通过陶瓷隔膜来提高安全性，打造安全芯。把陶瓷隔膜纳米颗粒涂覆在隔膜上，可以增加隔膜强度。以现有的动力电池业态发展来看，“安全芯”的隔膜技术发展有三个阶段。
第一阶段是高端纳米陶瓷隔膜技术。采用纳米陶瓷纤维隔膜，其结构和蜘蛛网类似，具有更高的保液量、更低的直流内阻、更好的循环寿命、更低的热收缩、更好的机械强度、更佳的安全性，尤其在耐热性等方面具有很大的颠覆力。
第二阶段是Li传导纳米陶瓷隔膜技术。这种活性的陶瓷隔膜，具有独特的高安全性、高Li离子传导活性，大大提高了大倍率下的性能和高温性能，减少了电解液用量，对势能的提升也有非常大的帮助。
第三阶段是固态锂电池技术。即把“电解液＋隔膜”变成固体电解质。这种固体电解质第一个作用是快速传导，第二个作用是断隔作用，这是一个理想的作用。
安全性超强的固态软包电芯电池
“我们的团队做了一些固态软包电芯产品，”南策文谈道，“这类电池挤压后不会发生短路，而且可以看到经过两次穿刺后，其充放电曲线依然正常，气容量发挥率约80%，保护率比较高。”
南策文还介绍，将其团队研发的固态软包电芯产品充电至4.3V，侧方向挤压变形大于50％，也未出现冒烟起火、燃烧爆炸等问题。把针刺后的产品充满电，再进行重物冲击，也没有出现起火、燃烧等情况。对电池充电后，进行短路测试，最高温度达64.3℃，最大电流达47.9A。电池也没有出现冒烟、起火、爆炸等问题，依旧可以保持电容量。并且测试后也没有发现胀气等异常情况。
固态电解质可以解决安全问题，并且可以做到更高的比能量。固态软包电芯产品可以达到300Wh/kg-400Wh/kg，甚至可以超过431Wh/kg。南策文介绍，另一种柔性固态电芯，经过两回弯折后很快恢复，比能量没有降低，无论是弯折也好，卷曲甚至是对折也好，都不会出现问题。把该电池放入150℃水中2小时，电池没有出现起火、爆炸的情况。
根据国家产业政策，对提高锂电池的能量比重提出了很大要求，但是长期以来，锂电池存在能量密度越高，其安全性越低的科学顽疾，而纳米陶瓷隔膜技术的出现打破了这个魔咒，打造出了使锂电池不怕刺、不怕摔、不拍折的“安全芯”，在这个急需突破现有技术瓶颈的关键时期，无疑为整个动力电池业注入一支强心剂。
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随着能源危机以及日益严峻的生态环境，越来越多的人开始使用纯电动交通工具。作为其心脏部件的动力氮气保护窑炉[1]电池，由于钴酸锂的安全问题和高昂的价格，始终没有大批量的进行商业化运作。而磷酸铁锂正极材料依其超长的循环寿命，极好的安全性能，较好的高温性能，极其低廉的价格，而且低温性能和倍率放电已经可以达到钴酸锂的水平等，使其在未来10年内会成为最有希望的动力电池材料。市场前景十分巨大。
目前，国内外生产磷酸铁锂最成熟的方法是用固相法制备。即将“2C03、FeC204·2H：0和NH4 H2 PO。
或(NH4)2HP0。按化学计量比混合，在惰性气氛保护下，于300℃左右使混合物初步分解，然后升温到
600～800℃，保温12 h以上，就可以得到橄榄石晶型的LiFePO。。该方法简单方便，容易操作，如何在
热处理及粉体加工过程中防止二价铁氧化是合成的关键。因此，气氛保护推板窑成为批量生产该产品的主要烧结设备。
1. 设备的主要用途
用于锂离子材料的烧成固相反应。
2. 产品工艺基本条件 2.1.1 适用于的烧成产品：锂离子材料。
2.1.2升温段空气补氧。
2.1.3推进速度760～770mm/h。
2.1.4烧成周期24h，预热段500℃保温2h，高温保温时间：10h。
2.1.5电炉炉膛尺寸：18500长×750宽×240高（炉膛孔高）mm，推板尺寸：340×340×30mm。
2.1.6 升温区6个，6组控温；恒温6组，上下控温；冷却区400、600℃设2个测温点。
3. 电炉技术性能 3.1.1主要尺寸
(1)炉膛尺寸（炉口尺寸，长×宽×高）：18500×740×240mm。
推板以上高：210mm
(2)推板尺寸（长×宽×高）：340×340×30mm，氮化硅结合碳化硅材质
(3)外形尺寸（长×宽×高）：约223500×1850×1550mm。
其中：出料辊台长2000，推进机长1650
(4)温度控制柜尺寸（厚×宽×高）：标准GGD柜，800宽×600厚×200高mm，2台。
3.1.2热工参数
(1)额定温度：850℃，常用温度：850℃。
(2)控温组数：12区加热，18点控温，其中升温区6区/6点，恒温区6区/上下控温12点。
测温点：冷却区2点，400、600℃设2个测温点。
(3)炉温稳定度：±1℃，炉膛均匀性：±3℃。
(4)高温区温度均匀性：≤±4℃
(5)炉体外表温升：≤50℃。（远离加热元件出孔及热电偶出孔测量）
(6)升温加热功率：约180KW（设计确定）。
(7)工作电源：3相4线，380V。
(8)预热区补氧进气口：10个。
南策文院士：研发高端纳米陶瓷隔膜技术，打造高比能锂电池安全芯