鋰離子動力蓄電池熱管理技術
內容簡介
《鋰離子動力蓄電池熱管理技術》結合作者的研究成果，根據相關領域的國內外研究進展，圍繞車用鋰離子電池熱管理技術，介紹了車用鋰離子電池的充放電溫度特性、鋰離子電池電熱耦合建模方法，重點論述了鋰離子電池的風冷與液冷散熱、鋰離子電池基于 PTC與寬線金屬膜加熱方法、電池正弦交流電自加熱與電池安全演變特性與管理策略等方面實驗研究與仿真模擬的重要結論。
目錄
叢書序
前言
第1章 動力電池熱管理研究現狀
1.1 新能源汽車與動力電池
1.2 動力電池熱管理和熱安全
1.3 動力電池熱管理研究方法
1.3.1 動力電池組加熱方法
1.3.2 動力電池組散熱方法
1.4 動力電池熱特征建模研究現狀
1.4.1 動力電池產熱模型研究
1.4.2 動力電池熱失控建模研究
參考文獻
第2章 鋰離子電池充放電溫度特性分析
2.1 鋰離子電池結構與工作原理
2.1.1 鋰離子電池的結構
2.1.2 鋰離子電池的工作原理
2.2 溫度對鋰離子電池充放電性能的影響
2.2.1 電池充放電溫度特性實驗平臺
2.2.2 鋰離子電池常溫充放電特性
2.2.3 溫度對電池放電電壓的影響
2.2.4 溫度對電池放電容量的影響
2.2.5 溫度對電池充電容量的影響
2.2.6 溫度對電池內阻的影響
2.3 鋰離子電池充放電溫度特性實驗分析
2.3.1 鋰離子電池放電溫度特性分析
2.3.2 鋰離子電池充電溫度特性分析
參考文獻
第3章 鋰離子電池電熱耦合建模
3.1 鋰離子電池產熱和熱傳導原理
3.1.1 鋰離子電池產熱
3.1.2 鋰離子電池熱傳導
3.2 鋰離子電池熱物性參數
3.2.1 導熱系數
3.2.2 電池密度
3.2.3 電池比熱容
3.3 基于 Bernardi 生熱率的電池電熱耦合模型
3.3.1 電池電熱耦合模型建模及驗證
3.3.2 引入電流密度的電熱耦合模型建模及驗證
3.4 基于電化學理論的電池電熱耦合模型
3.4.1 偽二維電化學模型
3.4.2 擴展單粒子電化學模型
3.4.3 鋰離子電池熱模型
3.4.4 電熱耦合模型
3.4.5 電熱耦合模型驗證
3.5 圓柱形電池徑向分層電熱耦合模型
3.5.1 徑向分層電熱耦合建模
3.5.2 基于遺傳算法的電池熱物性參數辨識
3.5.3 徑向分層模型驗證
參考文獻
第4章 鋰離子電池組風冷散熱建模與優化
4.1 鋰離子電池組風冷散熱分類
4.2 電池組散熱流場理論
4.3 鋰離子電池組風冷散熱有限元仿真建模
4.3.1 有限元仿真流程
4.3.2 電池組幾何模型
4.3.3 電池組流場選擇
4.3.4 電池組穩態散熱仿真計算
4.4 鋰離子電池組風冷散熱方案仿真優化
4.4.1 導熱鋁板結構優化
4.4.2 進出風口優化
4.4.3 電池箱高度優化
4.4.4 進風速度影響
4.4.5 電池組散熱溫度一致性仿真分析
4.5 風冷散熱電池組實例分析
4.5.1 電池組散熱方案
4.5.2 電池組散熱仿真分析
參考文獻
第5章 鋰離子電池組液冷散熱建模與優化
5.1 鋰離子電池組液冷散熱方案
5.2 鋰離子電池組液冷散熱有限元仿真建模
5.2.1 幾何模型
5.2.2 模型設置
5.2.3 仿真分析
5.3 鋰離子電池組液冷散熱方案仿真分析
5.3.1 環境溫度對電池組液冷散熱的影響
5.3.2 充放電倍率對電池組液冷散熱的影響
5.3.3 流速對電池組液冷散熱的影響
5.3.4 介質對電池組液冷散熱的影響
參考文獻
第6章 鋰離子電池外部加熱技術
6.1 基于 PTC 加熱電池特性研究
6.1.1 PTC 加熱原理
6.1.2 PTC 加熱實驗方案
6.1.3 PTC 加熱電池溫度特性分析
6.2 基于 PTC 加熱電池有限元仿真分析
6.2.1 模型簡化
6.2.2 初始條件和邊界條件
6.2.3 模型驗證及仿真結果分析
6.3 基于 PTC 電池自加熱特性研究
6.3.1 自加熱方案與實驗設計.
6.3.2 自加熱方案溫度特性分析
6.3.3 電池組 PTC 自加熱生熱特性
6.4 基于 PTC 電池自加熱仿真分析
6.4.1 模型簡化
6.4.2 幾何模型建立
6.4.3 仿真結果分析
6.5 基于金屬膜加熱電池充放電性能
6.5.1 低溫外部供電加熱后恒流充放電性能
6.5.2 低溫外部供電加熱后脈沖充放電性能
6.5.3 低溫自加熱電池充放電特性
6.6 基于金屬膜加熱電池有限元仿真分析
6.6.1 鋰離子電池三維幾何模型簡化
6.6.2 鋰離子電池比熱容實驗獲取方法
6.6.3 仿真結果分析
參考文獻
......
鋰離子電池手冊
內容簡介
本手冊介紹的鋰離子電池是一種非常重要的能量存儲類型，并與各行各業密切相關。由于鋰離子電池快速的能量轉化能力、可分體式的安裝、良好的可擴展性和廣泛的使用范圍（包括可移動設備領域和固定設備領域），使得鋰離子電池在各個行業都發揮著重要作用。這本書不僅是一本詳細描述鋰離子電池技術方面的手冊，還對電池生產、回收、標準化、電氣和化學安全方面進行了闡述，這些內容對今后新能源系統的全面建立是非常有意義的。本書適合新能源電池產業技術人員、新能源汽車行業技術人員閱讀使用，也可供大專院校相關專業師生閱讀參考。
目錄
序
前言
編輯的話
第一部分 儲能系統／電池系統概述
第１章 儲能系統／電池系統概述３
第二部分 鋰離子電池
第２章 鋰離子電池概述１１
第３章 材料和功能１７
第４章 鋰離子電池的正極材料２５
第５章 鋰離子電池的負極材料３５
第６章 電解質和導電鹽４７
第７章 隔離膜５９
第８章 鋰離子電池系統的結構７１
第９章 鋰離子電池單體８０
第１０章 鋰電池系統的密封和橡膠部件９０
第１１章 傳感器和測量技術９８
第１２章 繼電器、開關、線束和插接件１０５
第１３章 電池熱管理１２１
第１４章 電池管理系統１３０
第１５章 軟件１３９
第１６章 電池技術發展趨勢１４６
第三部分 電池生產
第１７章 鋰離子電池單體的生產流程１６３
第１８章 鋰離子電池單體和電池的生產工藝１７６
第１９章 電池單體生產工廠的建設１８５
第２０章 生產制造過程中的檢測方法１９４
第四部分 其他課題
第２１章 鋰離子電池開發、生產和回收的邊緣領域２０５
第２２章 鋰離子電池開發和應用時的工作安全２０７
第２３章 化學安全保護２１５
第２４章 電氣安全保護２２７
第２５章 汽車的功能安全２３４
第２６章 鋰離子電池的功能和安全測試２４６
第２７章 鋰電池和鋰離子電池的運輸２５７
第２８章 鋰離子電池的回收２６５
第２９章 電池系統生產專業人員的教育和培訓２７４
第３０章 鋰離子電池安全和性能標準２８４
第五部分 電池應用
第３１章 鋰離子電池的應用范圍２９５
第３２章 電池系統在電動車輛上的應用需求３０３
第３３章 電池系統在固定儲能系統上的應用需求３２３
電動汽車工程手冊 車用動力蓄電池
內容簡介
《電動汽車工程手冊 第四卷 車用動力蓄電池》涵蓋了新能源汽車（包括混合動力在內）采用的相關動力電池體系，從電池的基礎知識、鉛酸蓄電池、鎳蓄電池、鋰離子蓄電池、超級電容器和新體系電池等方面進行了系統性的介紹，其中鉛酸蓄電池在微混合和低速車領域應用廣泛，鎳蓄電池在混合動力領域應用廣泛，鋰離子蓄電池在混合動力、插電式混合動力和純電動領域均有廣泛應用，超級電容器在公共交通領域實現了應用，新體系電池在純電動領域開展了示范驗證。
由于鋰離子蓄電池在新能源汽車中的應用領域廣泛，所受關注度高，是當前研發和產業化的熱點，在本書內容中所占比例大。
目錄
第1章 基礎知識
1.1 發展歷程
1.1.1 電池的定義
1.1.2 電池的發展史[1,2,3]
1.1.3 電池的分類
1． 原電池
2． 蓄電池
3． 貯備電池
4． 燃料電池[4]
1.1.4 動力電池發展背景
1． 動力電池發展意義
2． 美國動力電池發展規劃
3． 日本動力電池發展規劃
4． 德國動力電池發展規劃
5． 我國動力電池發展規劃
1.1.5 動力電池發展現狀
1.1.6 動力電池發展趨勢
1． 新型鋰離子電池
2． 新體系電池
1.2 電池的組成及工作原理
1.2.1 電池的基本組成
1． 電極
2． 電解質
3． 隔膜
4． 外殼
1.2.2 電池及電池組
1． 概念術語
2． 電池組組合方式
1.2.3 電池的工作原理
1． 放電時工作原理
2． 充電時工作原理
3． 原電池具體實例
4． 蓄電池具體實例
5． 燃料電池工作原理
1.3 電池的性能特征
1.3.1 重要概念術語
1． 電池電壓
2． 電池容量
3． 電池能量
4． 電池功率與比功率
5． 電池內阻
6． 放電電流
7． 荷電狀態
8． 自放電特性
9． 電池壽命
1.3.2 主要電池體系性能特征比較
1． 比能量和比功率比較
2． 主要動力電池特性比較
1.3.3 電池不一致性
1． 電池不一致性概述
2． 電池不一致性分類
3． 電池一致性提高途徑
1.4 熱力學基礎和電化學原理
1.4.1 熱力學基礎
1.4.2 電極反應動力學
1． 電極過程
2． 極化作用
1.4.3 典型電化學測量技術
1． 三電極體系
2． 循環伏安法（CV）
3． 電化學阻抗譜法（EIS）
參考文獻
第2章 鋰離子電池
2.1 發展概述
2.2 材料體系
2.2.1 正極材料
1． 概述
2． 正極材料分類及生產工藝
3. 材料特性及測試方法
2.2.2 電動車用鋰離子電池負極材料
1. 概述
2. 石墨類負極材料
4. 硅基負極材料
5. 鈦酸鋰Li4Ti5O12
6. 其他
9. 各類負極材料在電動汽車中的使用案例
10. 各類負極材料性能及優缺點對比
2.2.3 電解質（電解液）
1. 電解液的性能特點
2. 電解液組成
3. 電解液的生產方法
4. 電解液技術指標
5. 電解液的分析方法
6. 電解液對集流體、正負極材料等的表面腐蝕或相互作用
7. 電解液發展趨勢
8. 電解液典型應用案例
2.2.4 隔膜
1. 概述
2. 隔膜的分類
3. 主要制造技術和生產工藝
4. 隔膜表面涂覆
5. 主要技術指標及檢測方法
6. 隔膜的發展趨勢
2.2.5 其他材料
1. 鋁塑膜
2. 導電材料
2.3 電池結構及設計
2.3.1 性能設計
1. 容量設計
2． 能量密度(續航里程)
2. 工藝設計
3. 功率特性(爬坡、制動)
4． 溫度特性
5. 耐久性（循環/擱置）
2.3.2 結構設計
1. 概述
2． 軟包電池結構設計
3． 圓柱形電池結構設計
4. 方形電池結構設計
2.3.3 安全設計
1. 材料及體系改進
2． 電池結構安全設計
2.3.4 熱設計
1. 熱管理概念及作用
2. 熱管理的設計目標
3. 電池生熱機理及模型
5. 電池老化對電池生熱的影響
6. 電池傳熱機理與內部溫度分布及預測
7. 電池的熱控方法總結
2.4 電池制造工藝及設備
2.4.1 鋰電池設備制造業發展概況
1. 鋰電池設備發展歷程
2. 鋰電設備制造行業未來發展趨勢
2.4.2 電池的制造工藝流程
2.4.3 鋰離子電池制造工藝及設備概述
1.漿料制備系統
2. 極片制備系統
3. 芯包制備系統
4. 電芯裝配系統
5. 干燥注液系統
6. 化成分容系統
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