了得網工業技術_電力儲能用鋰離子電池技術

內容簡介

本書在中國電力科學研究院有限公司首席技術專家惠東主持下，組織北京理工大學、上海交通大學、華中科技大學、中國科學技術大學等單位從鋰離子電池前沿基礎研究、技術產業現狀、儲能工程應用等方面梳理了國內外的發展情況。本書共分為7章。其中，第2~4章重點介紹了目前技術相對成熟的磷酸鐵鋰電池、鈦酸鋰電電池，闡述了每種電池的性能特點、產業化現狀以及在電力儲能中的應用案例；第5章對固態電池、鋰硫電池、鋰空氣電池等新型鋰離子電池體繫進行了介紹，指出其未來發展方向；第6章介紹了鋰離子電池建模及應用，包括鋰離子電池建模、基於模型的電池設計及基於模型的電池管理，提出研究的重點與難點。*後，對各類儲能用鋰離子電池的特性進行了對比與評價總結。
本書內容豐富，數據全面，參編人員均為儲能電池一線科技工作者，能夠為從事電化學儲能研究和生產的科研機構、企事業單位和從業者提供參考借鋻。

目錄
前言
第1章概述
1.1儲能的定位與演變
1.1.1儲能的定位
1.1.2儲能的演變
1.2儲能的技術分類和特征
1.2.1機械儲能
1.2.2電化學儲能
1.2.3電磁儲能
1.2.4化學儲能
1.2.5儲熱
1.3儲能的應用場景與商業模式
1.3.1儲能在全球的應用情況目錄
前言
第1章概述
1.1儲能的定位與演變
1.1.1儲能的定位
1.1.2儲能的演變
1.2儲能的技術分類和特征
1.2.1機械儲能
1.2.2電化學儲能
1.2.3電磁儲能
1.2.4化學儲能
1.2.5儲熱
1.3儲能的應用場景與商業模式
1.3.1儲能在全球的應用情況
1.3.2我國儲能技術的應用情況
1.3.3應用場景與商業模式
1.4儲能對鋰離子電池的技術需求
第2章儲能用磷酸鐵鋰電池
2.1磷酸鐵鋰電池概述
2.1.1原理與材料體繫
2.1.2性能特點
2.1.3產業化現狀
2.2磷酸鐵鋰電池在儲能工況下的性能衰退
2.2.1循環壽命與失效分析
2.2.2日歷壽命與失效分析
2.2.3安全性能
2.3應用案例
2.3.1磷酸鐵鋰儲能繫統電源側應用
2.3.2磷酸鐵鋰儲能繫統電網側應用
2.3.3磷酸鐵鋰儲能繫統用戶側應用
2.4本章小結
參考文獻
第3章儲能用鈦酸鋰電池
3.1鈦酸鋰電池概述
3.1.1原理與材料體繫
3.1.2性能特點
3.1.3產業化現狀
3.2鈦酸鋰電池在儲能工況下的性能衰退
3.2.1鈦酸鋰電池的循環產氣機理
3.2.2鈦酸鋰電池的擱置產氣機理
3.3應用案例
3.4本章小結
參考文獻
第4章儲電池
4電池概述
4.1.1原理與材料體繫
4.1.2性能特點
4.1.3產業化現狀
4電池在儲能工況下的性能衰退
4.2.1不同溫電池循環失效分析
4.2.2電流過載與微過充電池失效分析
4.2電池安全性能分析
4.3應用案例
4.3.1項目介紹
4.3.2關鍵技術
4.3.3項目小結
4.4本章小結
參考文獻
第5章新型鋰離子電池
5.1固態電池
5.1.1固態電池簡介
5.1.2固態電池技術特點
5.1.3固態電池分類
5.1.4固態電池產業化現狀
5.2鋰硫電池
5.2.1鋰硫電池概述
5.2.2不同硫正極機制下的鋰硫電池
5.2.3鋰金屬負極
5.2.4電解質
5.2.5隔膜改性
5.2.6實用化鋰硫電池
5.3鋰空氣電池
5.3.1鋰空氣電池簡介
5.3.2鋰空氣電池分類
5.3.3鋰空氣電池工作原理
5.3.4鋰空氣電池組成
5.3.5鋰空氣電池問題及解決方案
5.3.6鋰空氣電池產業化現狀
5.4本章小結
參考文獻
第6章鋰離子電池建模及應用
6.1鋰離子電池建模
6.1.1電特性模型
6.1.2熱特性模型
6.1.3多物理場耦合模型
6.2基於模型的電池設計
6.2.1電極尺度設計參數優化
6.2.2單體尺度設計參數優化
6.2.3電池組尺度設計參數優化
6.3基於模型的電池管理
6.3.1SOC估計
6.3.2SOH估計
6.3.3SOP估計
6.3.4內部溫度估計
6.4本章小結
參考文獻
第7章總結與展望
7.1儲能用鋰離子電池對比與評價
7.2展望

前言

前言
近年來全球新型儲能市場累計裝機規模持續上升，其中鋰離子電池占據絕對主導地位。隨著能源的清潔化轉型，儲能的應用前景也日趨廣闊。本書聚焦儲能用鋰離子電池，結合儲能工況下的應用場景，對各類鋰離子電池進行了繫統的介紹。
第1章對儲能進行概述，包括儲能的技術分類和特征，儲能的定位與作用，及其應用場景和商業模式，並對儲能用鋰離子電池提出了技術指標要求。第2～4章重點介紹目前技術相對成熟的三種鋰離子電池，分別為磷酸鐵鋰電池、鈦酸鋰電電池。針對每種類型的電池首先闡述了其原理與材料體繫，電池性能特點以及產業化現狀；之後將電池外部性能與內在機理相結合，重點分析了各類電池在儲能工況下的性能衰退情況；後給出了各類電池在電力儲能中的應用案例。第5章對固態電池、鋰硫電池、鋰空氣電池等新型鋰離子電池體繫進行了介紹，對每類電池目前新的研究進展加以綜述，指出了其未來發展方向。第6章介紹了鋰離子電池建模及應用，包括鋰離子電池建模、基於模型的電池設計及基於模型的電池管理，提出研究的重點與難點。第7章為全書總結，對各類儲能用鋰離子電池的特性進行了對比與評價。
本書的目的是為儲能電池發展提供理論支撐、技術支持與前瞻性發展建議，適合需要全面了解電化學儲能行業的讀者，從事電力儲能或鋰離子電池相關工作的讀者可以通過本書提高對儲能用鋰離子電池領域的認識，掌握儲能電池的基礎研究和產業應用進展。

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