內容簡介

鋰離子電池因具有高能量密度、長循環壽命、低成本價格、環保無污染等特點，在便攜式電子設備、電動汽車、航空航天等領域中成為重要支撐環節，目前已從小容量應用擴展到成組繫統應用。

本書內容包括電池類型、電性能、熱性能、壽命、安全性、應用、繫統設計、結論共8章，既理論又實踐地介紹了電池的基本機理、結構、設計以及應用場景，全面地描述了電池的性能、設計方法、仿真及應用，涉及電池多層面實驗、不同形式的建模以及實際應用中的相關要求、流程和標準。針對不同應用場景，書中還給出了設計應用實例。

本書的目的是提供鋰離子電池領域的基本知識，以期為對該領域有興趣的技術人員、研究工作者、工程師、學生和其他專業人員提供廣泛參考。

  目錄

目錄

譯者的話

原書前言

*1章電池類型

1*1鉛酸電池

1*2鎳基電池

1*3鈉β電池

1*3*1鈉硫電池

1*3*2金屬氯化物電池

1*3*3挑戰與未來工作

1*4液流電池

1*4*1氧化還原液流電池

1*4*2混合型液流電池

1*4*3挑戰和未來工作

1*5鋰離子電池

1*5*1鋰離子陰極

1*5*2鋰離子陽極

1*5*3鋰離子電解質

1*5*4鋰離子的挑戰和未來工作

1*6鋰*硫電池

1*6*1鋰*硫陰極

1*6*2鋰*硫陽極

1*6*3挑戰和未來工作

1*7金屬*空氣電池

1*7*1鋅*空氣電池

1*7*2鋰*空氣電池

1*7*3挑戰和未來工作

1*8新興化學

1*8*1鈉離子電池

1*8*2液態金屬電池

*2章電性能

2*1電池內部熱力學

2*2鋰電池單體組成

2*3充放電電壓特性

2*4電池等效電路

2*5電池的電化學模型

2*5*1電極內電荷通過電子傳遞

2*5*2離子在電解質中的電荷輸運

2*5*3電極和電解質之間的電荷轉移

2*5*4離子分布

2*6鋰離子電池的電氣特性

2*6*1容量測量

2*6*2功率測量

2*6*3成分表征

參考文獻

目錄

大規模鋰電池儲能繫統設計分析

第3章熱性能

3*1電池的產熱

3*1*1焦耳熱的產熱

3*1*2電極反應的產熱

3*1*3熵變產熱

3*2熱參數的實驗測量

3*2*1電池等溫量熱儀

3*2*2IBC的基本操作

3*2*3IBC的典型應用

3*3差示掃描量熱儀

3*3*1差示掃描量熱儀和電池

3*4紅外成像

3*4*1熱能的來源

3*4*2校準和誤差

3*4*3成像電池繫統

3*5熱管理繫統的理想特性

3*5*1設計電池熱管理繫統

3*5*2優化

3*6結論

參考文獻

第4章電池壽命

4*1概述

4*1*1物理學

4*1*2日歷壽命與循環壽命

4*1*3性能衰減區域

4*1*4壽命終止

4*1*5將電池壽命預測擴展到電池組

4*1*6電化學電池中的衰減機制

4*1*7鋰離子電池常見的衰減機制

4*2建模

4*2*1基於物理的模型

4*2*2半經驗模型

4*3測試

4*3*1篩選/基準測試

4*3*2實驗設計

4*3*3RPT

4*3*4其他診斷測試

參考文獻

第5章電池安全性

5*1安全影響因素

5*1*1電故障

5*1*2熱故障

5*1*3電化學故障

5*1*4機械故障

5*1*5化學故障

5*2安全性模型探究

5*2*1局部故障的挑戰

5*2*電池模塊中保護裝置的有效性

5*2*3機械考量因素

5*2*4壓力累積

5*2*5設計短路保護電路

5*3安全性評估

5*3*1反應熱的測量：加速量熱儀

5*3*件的熱機械特性

5*3*3單體電池級測試

參考文獻

第6章應用

6*1電池相關要求

6*1*1電氣要求

6*1*2熱要求

6*1*3機械要求

6*1*4安全/濫用要求

6*2汽車應用場景

6*2*1駕駛循環

6*2*2SLI電池

6*2*3啟停（微）混合動力車

6*2*4助力混合動力車

6*2*5插電式混合動力車

6*2*6電池電動汽車

6*3電網應用場景

6*3*1需量電費管理和不間斷電源

6*3*2區域調節和輸配電設備升級延期

6*3*3社區儲能

6*3*4其他並網應用

參考文獻

第7章繫統設計

7*1電氣設計

7*1*1功率/能量比

7*1*2串/並聯拓撲

7*1*3繫統均衡

7*2熱設計

7*3機械設計

7*4電子控制

7*4*1電池管理的作用

7*4*2BMS硬件

7*4*3電池均衡

7*4*4狀態估算

7*4*5電池參考模型

7*4*6狀態估計

7*4*7電流/功率限值計算

7*5設計流程

7*6設計標準

7*7案例研究1：車用電池設計

7*7*1壽命預測模型

7*7*2根據電池老化數據擬合壽命參數

7*7*3車用電池溫度預測

7*7*4控制與壽命的權衡

7*8案例研究2：大型公共事業客戶的用戶側調峰

7*8*1終端用戶的需求和約束

7*8*2終端用戶負荷曲線與費率結構

7*8*3基線

7*8*4增加冷卻量

7*8*5降低目標SOC

7*8*6降低*高SOC

7*9繫統規範

參考文獻

第8章結論