目录

●前言
第1章锂离子电池及其市场概述1
1.1锂离子电池概述1
1.1.1锂离子电池的发展历史1
1.1.2锂离子电池基本原理2
1.1.3锂离子电池的主要应用领域3
1.2锂离子电池市场分析5
1.2.1市场驱动力5
1.2.2市场分布6
1.2.3主要市场参与者7
参考文献8
第2章锂离子电池基本构成与制造工艺9
2.1锂离子电池基本构成9
2.1.1正极10
2.1.2负极34
2.1.3集流体46
2.1.4隔膜54
2.1.5电解质64
2.1.6安全阀82
2.1.7正温度系数端子84
2.1.8电池壳85
2.2电池性能的主要影响因素86
2.2.1材料因素86
2.2.2电池结构和工艺因素92
2.2.3工况条件及储存因素95
2.3锂离子电池制造工艺97
2.3.1极片制造98
2.3.2电池装配105
2.3.3电池化成与分容107
2.4使用和维护109
参考文献110
第3章电池层级测试技术139
3.1电性能测试139
3.1.1充电性能139
3.1.2放电性能140
3.1.3容量性能141
3.1.4能量和比能量143
3.1.5功率特性和倍率性能143
3.1.6高温和低温性能145
3.1.7循环性能146
3.1.8储存性能与自放电147
3.1.9电池内阻148
3.1.10电池电压149
3.2安全性能测试150
3.2.1电气安全性能150
3.2.2机械安全性能152
3.2.3环境安全性能155
3.2.4热安全性能159
参考文献162
第4章材料层级表征技术164
4.1X射线分析技术164
4.1.1X射线衍射164
4.1.2X射线光电子能谱169
4.1.3X射线吸收谱172
4.1.4X射线计算机断层成像175
4.2光学分析技术177
4.2.1拉曼光谱177
4.2.2傅里叶变换红外光谱180
4.3核磁共振分析技术181
4.4差分电化学质谱183
4.5电子显微分析技术186
4.5.1扫描电子显微镜186
4.5.2透射电子显微镜188
4.5.3原子力显微镜191
4.6差示扫描量热技术193
4.7其他表征技术195
4.7.1粉末振实密度测量195
4.7.2粉末电阻测量195
4.7.3比表面积和微孔测量196
参考文献197
第5章电化学性能测试技术204
5.1循环伏安法204
5.2电化学阻抗谱法209
5.3直流内阻测试法212
5.4混合脉冲功率特性法214
5.5恒电流间歇滴定技术215
5.6恒电位间歇滴定技术218
参考文献220
第6章电池失效分析222
6.1电池失效概述222
6.2电池失效类型223
6.2.1容量衰减失效223
6.2.2内阻增大失效224
6.2.3内部短路失效225
6.2.4热失控失效225
6.2.5过充电失效229
6.2.6过放电失效230
6.2.7机械损伤失效231
6.2.8低温/高温失效231
6.3电池失效机制分析233
6.3.1正极材料失效234
6.3.2负极材料失效238
6.3.3电解液分解241
6.3.4隔膜失效242
6.3.5集流体腐蚀243
6.3.6黏结剂失效247
6.4失效抑制策略248
6.4.1材料优化设计248
6.4.2电池生产工艺优化251
6.4.3电池结构优化252
6.4.4电池管理系统智能化253
参考文献253
第7章锂离子电池健康状态估算和预测262
7.1锂离子电池健康状态介绍262
7.1.1健康状态的定义262
7.1.2SOH估算和预测方法分类263
7.2基于模型的方法264
7.2.1等效电路模型法265
7.2.2电化学模型法266
7.2.3数学模型法268
7.3基于数据驱动的方法269
7.3.1滤波方法270
7.3.2机器学习方法272
7.4基于融合技术的方法279
7.4.1模型与数据驱动融合法279
7.4.2多种数据驱动融合法280
7.5SOH估算和预测方法的对比分析281
7.6SOH估算和预测方法的挑战283
参考文献284
第8章国内锂离子电池标准291
8.1标准介绍292
8.1.1《电力储能用锂离子电池》（GB/T36276—2023）292
8.1.2《电力储能用锂离子电池退役技术要求》（GB/T43540—2023）304
8.1.3《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（GB38031—2025）308
8.1.4《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》
（GB/T31484—2015）317
8.1.5《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》
（GB/T31486—2024）319
8.1.6《电动自行车用锂离子蓄电池》（GB/T36972—2018）323
8.1.7《电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池》（GB/T36672—2018）328
8.1.8《电动平衡车、滑板车用锂离子电池和电池组安全技术规范》
（GB40559—2024）330
8.1.9《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全技术规范》
（GB31241—2022）335
8.1.10《移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》（GB/T18287—2013）342
8.1.11《固定式电子设备用锂离子电池和电池组安全技术规范》
（GB40165—2021）346
8.1.12《空间用锂离子蓄电池通用规范》（GB/T42635—2023）350
8.1.13《宇航用锂离子蓄电池组设计与验证要求》（GB/T38314—2019）352
8.1.14《船舶蓄电池装置》（GB/T13603—2023）353
8.2标准之间的关系355
8.2.1技术要求的共性与差异355
8.2.2安全性评估的统一性与差异355
8.2.3测试方法的标准化与差异化356
8.3锂离子电池检测标准的实施与影响356
8.3.1标准的实施情况356
8.3.2标准对电池性能提升的影响358
参考文献359