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        鋰電池制造工藝及裝備(陳華)

        鋰電池制造工藝及裝備(陳華)

        • 作者
        • 陳華、陽如坤 主編 李小平、占旺龍 副主編

        本教材共分為7章,首先,以鋰電池的發展背景、應用分類及發展趨勢起頭,緊接著介紹了鋰電池的電化學基礎,以及四大組成材料及主要輔助材料。在此基礎上,詳細介紹了鋰電池的電極制造、電芯裝配和激活檢測三段主要的工藝流程及相應的制造和檢測裝備。部分裝備配有視頻,方便讀者直觀形象地了解設備的工作過程。最后介紹了與鋰電池智能制造相關的標準及智能工廠建設集成??紤]到鋰電池制造...


        • ¥58.00

        ISBN: 978-7-122-43636-8

        版次: 1

        出版時間: 2024-02-01

        圖書介紹

        ISBN:978-7-122-43636-8

        語種:漢文

        開本:16

        出版時間:2024-02-01

        裝幀:平

        頁數:160

        編輯推薦

        本書簡要介紹鋰電池的結構、工作原理、主要材料等,著重從工藝和裝備兩個方面,詳細介紹了當前的鋰電池制造技術流程,以及相應的制造設備、測量儀器和質量控制,并介紹了鋰離子電池的發展趨勢。然后,介紹了鋰電池制造的相關標準,并簡要介紹了鋰電池行業的智能制造與智慧工廠等相關技術。 本書不僅可以作為能源與動力工程、機械工程、材料工程、新能源、儲能科學與技術等專業的教材,還可以作為動力電池等相關行業的工程技術人員、科研人員和管理人員的參考書。

        圖書前言

        近些年,在努力實現碳達峰、碳中和目標的時代背景下,新能源行業在國內外均得到了迅猛發展。鋰離子電池因其優異的電化學性能、較高的能量密度和較長的循環壽命,已成為消費電子、電動汽車和電化學儲能領域應用最廣泛的電池體系。鋰電池的制造工藝及裝備技術,綜合了機械、材料、電子、控制等專業知識,有很強的學科交叉屬性,是影響電池制造效率、質量和成本的關鍵環節之一。
        相對于汽車等傳統行業,鋰電池的大規模生產應用時間較短,爆發強度更高,且剛好與工業4.0、中國智能制造2025等先進制造技術理念同步崛起。因此,鋰電池的制造技術已逐步引領整個智能制造和智能工廠相關技術的發展方向。對其深入研究和歸納總結,不僅可為在校學生拓寬專業視野,亦可為高校的機械制造、新能源和新材料等學科建設打造專業特色。
        2020年開始,深圳技術大學和深圳吉陽智能科技有限公司攜手共建機械專業特色選修課——鋰電池制造工藝及裝備。教師們在備課中發現相關的行業用書和標準較少,教材更是缺乏。因此,課程中的大部分內容,均來自企業或行業的在制在研技術和產品。經過兩輪課堂講解,積累了大量的素材,本書就是在教學大綱的框架下,在課件素材的基礎上,借鑒了部分行業參考資料整編而成。本書是校企共建課程的結晶。
        全書共分為7章,由陳華和陽如坤共同策劃和擔任主編。其中,第1章、第4章由陳華編寫,第2章由李小平編寫,第3章由楊國凱編寫,第5章由陳華和李寅編寫,第6章由占旺龍編寫,第7章由陽如坤編寫。全書在簡要介紹鋰電池的電化學基礎和主要組成材料的基礎上,重點介紹鋰電池的電極制造、電芯裝配和激活檢測三段主要的工藝流程及相應的制造和檢測裝備。部分裝備配有視頻,方便讀者直觀形象地了解設備的工作過程。最后介紹了與鋰電池智能制造相關的標準及智能工廠建設集成。全書最后由王紅志教授擔任主審。
        本書首先可作為能源與動力工程、機械工程、材料工程、新能源科學與工程、儲能科學與工程、新能源汽車等相關專業的??粕?、本科生和研究生的教材使用,目前國內已有部分高校開設了該課程。其次是對將來有志于從事該行業的其他專業學生,本書可以為其了解行業情況提供參考。最后,本書對鋰電池等相關行業的工程技術人員、科研人員和管理人員等也具有較大的參考價值。
        本書的撰寫出版,凝聚了行業內外多方的資源,除了各章節編者的辛勤工作外,還得到了業內多位專家學者的精心指導,以及多家公司在技術文檔和視頻內容等方面的傾力支持,本書的出版還獲得了深圳技術大學教材出版專項資金的資助,在此表示衷心的感謝。由于水平及時間有限,書中如有疏漏與不妥之處,希望讀者給予指正。
        
        編者

        作者簡介

        陳華,深圳技術大學,副教授。2015年畢業于上海交通大學,獲機械工程博士學位,主要研究方向為精密機構設計及運動控制,在發動機、通信行業從事技術研發和管理工作4年,并有3年新能源產業研究經歷,在SCI/EI期刊發表多篇論文,申請專利多項。

        精彩書摘

        本教材共分為7章,首先,以鋰電池的發展背景、應用分類及發展趨勢起頭,緊接著介紹了鋰電池的電化學基礎,以及四大組成材料及主要輔助材料。在此基礎上,詳細介紹了鋰電池的電極制造、電芯裝配和激活檢測三段主要的工藝流程及相應的制造和檢測裝備。部分裝備配有視頻,方便讀者直觀形象地了解設備的工作過程。最后介紹了與鋰電池智能制造相關的標準及智能工廠建設集成??紤]到鋰電池制造裝備還在不斷發展進步中,以及拓寬讀者視野的需要,文中對部分工藝和裝備技術進行了展望分析。除第1章外,其余各章都附有思考題,以便鞏固學習效果。
        本教材全面采用當前鋰電池制造最主流的工藝路線及最新的制造裝備,充實理論,加強應用,不僅可作為能源與動力工程、機械工程、材料工程、新能源科學與工程、儲能科學與工程等專業的教材,還可以作為動力電池、新能源汽車等相關行業的工程技術人員、科研人員和管理人員的參考書。

        目錄

        第1章緒論1
        1.1行業背景1
        1.2鋰電池的應用2
        1.2.1消費鋰電池2
        1.2.2動力鋰電池3
        1.2.3儲能鋰電池4
        1.3鋰電池產業發展趨勢5
        
        第2章鋰電池電化學基礎8
        2.1電化學裝置或系統8
        2.1.1半電池10
        2.1.2法拉第定律11
        2.2電化學系統與電極命名11
        2.3電解質11
        2.3.1電離12
        2.3.2非水溶液電解質12
        2.3.3離子導體13
        2.3.4離子電導率13
        2.3.5離子活度13
        2.4電極15
        2.4.1電極類型15
        2.4.2電極電勢16
        2.4.3標準電極電勢17
        2.4.4可逆電極19
        2.4.5電池電動勢19
        2.4.6電池反應的熱效應20
        2.4.7能斯特方程21
        2.5電池動力學22
        2.5.1電極極化22
        2.5.2過電勢與電極極化曲線23
        2.5.3電流密度24
        2.5.4電化學極化24
        2.5.5濃差極化27
        2.6鋰離子電池34
        2.6.1電池的電動勢34
        2.6.2電池基本電性能及參數36
        思考題39
        參考文獻39
        
        第3章鋰電池材料40
        3.1電化學功能材料40
        3.1.1正極材料40
        3.1.2負極材料44
        3.1.3離子傳導介質50
        3.2其他組成材料55
        3.2.1隔膜55
        3.2.2外殼60
        3.2.3正負極基材62
        思考題64
        參考文獻65
        
        第4章鋰電池制造工藝66
        4.1鋰電池工藝流程概述66
        4.2電極制造工藝流程66
        4.2.1制漿67
        4.2.2涂布69
        4.2.3輥壓71
        4.2.4分切和模切72
        4.3電芯裝配工藝流程72
        4.3.1卷繞/疊片73
        4.3.2干燥75
        4.3.3注液77
        4.4激活檢測工藝流程79
        4.4.1化成79
        4.4.2分容80
        4.5其他工藝介紹82
        4.5.1軟包工藝82
        4.5.2模組工藝83
        4.5.3固態電池工藝84
        思考題86
        參考文獻86
        
        第5章鋰電池制造裝備87
        5.1鋰電池制造裝備概述87
        5.2電極制造裝備88
        5.2.1制漿機88
        5.2.2涂布機94
        5.2.3輥壓機99
        5.3電芯制造裝備104
        5.3.1卷繞機/疊片機104
        5.3.2干燥機110
        5.3.3注液機116
        5.4激活檢測裝備118
        5.4.1方殼電池化成分容設備118
        5.4.2軟包電池化成分容設備120
        思考題123
        參考文獻123
        
        第6章鋰電池檢測及質量控制124
        6.1檢測及質量控制概述124
        6.1.1鋰電池的檢測125
        6.1.2過程質量控制方法131
        6.2制造過程主要測量及設備133
        6.2.1面密度測量133
        6.2.2厚度測量134
        6.2.3黏度測量135
        6.2.4張力測量135
        6.3制造缺陷檢測及設備135
        6.3.1顯微測量135
        6.3.2CCD測量136
        6.4電芯內部檢測及設備138
        6.4.1X-CT檢測138
        6.4.2超聲檢測138
        6.4.3紅外熱成像檢測139
        思考題140
        參考文獻141
        
        第7章鋰電池智能制造及智能工廠142
        7.1電池制造及裝備標準142
        7.1.1鋰電池標準體系及作用143
        7.1.2鋰電池制造裝備標準145
        7.2智能數字化車間146
        7.2.1工業互聯網架構146
        7.2.2制造大數據分析149
        7.2.3數字化車間數據集成150
        7.3鋰電池智能制造與智能工廠154
        7.3.1鋰電池智能工廠建設154
        7.3.2鋰電池智能工廠集成158
        7.3.3鋰電池無人工廠160
        思考題160
        參考文獻160
        

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