锂离子电池组设计手册 电池体系、部件、类型和术语PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

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第1章 引言1

1.1 影响消费者购买电动汽车的因素2

1.2 电动汽车是汽车技术发展的需要4

1.3 本书的目的4

1.4 章节概要6

第2章 汽车电气化史9

2.1 现代蓄电池的历史11

2.2 电气工业的出现14

2.3 早期电动汽车的发展14

2.4 现代汽车的电气化17

第3章 基本术语23

3.1 汽车行业的术语23

3.2 电网术语28

3.3 电池行业术语28

第4章 电池组的设计标准和选择37

4.1 欧姆定律和基本的电池计算40

4.1.1 计算电池组所需的电池单体数量42

4.1.2 计算电池组的能量和容量43

4.1.3 计算电池组寿命终端时的能量45

4.1.4 计算系统功率46

4.1.5 最大持续放电电流48

4.1.6 计算充电电压48

4.2 将客户需求转换为电池组设计48

4.3 功率与能量的比值50

4.4 电网用电池系统的计算51

4.5 计算公式总结51

4.6 小结52

第5章 电池组的可靠性设计与维护设计55

5.1 可靠性设计和维护设计56

5.2 质量与可靠性57

5.3 失效模式与影响分析58

5.4 维护设计61

5.5 本章总结62

5.6 小结63

第6章 计算机辅助的电池设计优化工具65

6.1 组织和分析产品65

6.2 分析工具67

6.3 电池尺寸设计优化工具69

6.4 小结69

第7章 锂离子电池和其他化学电池71

7.1 铅酸电池73

7.2 镍金属基电池77

7.2.1 镍镉电池78

7.2.2 镍氢电池79

7.3 钠基电池80

7.4 锂离子电池81

7.5 正极（阴极，Cathode）85

7.6 负极（阳极，Anode）86

7.7 隔膜87

7.8 电解质88

7.9 安全性89

7.10 锂离子电池的型号和大小90

7.11 锂离子电池生产商92

7.12 小结95

第8章 电池管理系统97

8.1 BMS类型98

8.2 BMS中的硬件99

8.3 BMS的主要功能——均衡管理101

8.3.1 被动式均衡104

8.3.2 主动式均衡105

8.4 BMS的其他功能106

8.5 BMS的软件控制系统107

8.6 小结107

第9章 系统控制电子器件109

9.1 接触器/继电器110

9.2 高压互锁回路112

9.3 保险丝112

9.4 电池断开单元114

9.5 连接器114

9.6 充电116

9.7 小结118

第10章 热管理119

10.1 为什么需要冷却123

10.2 为什么要加热126

10.3 主动热管理系统127

10.4 被动热管理系统132

10.5 温度——保护和绝热133

10.6 热电偶和测量133

10.7 小结135

第11章 电池的机械包装及材料选择137

11.1 模组设计138

11.2 金属封装139

11.3 塑料和复合物封装141

11.4 电池封装标准142

11.5 小结143

第12章 电池耐滥用性145

12.1 锂离子电池失效机制146

12.2 测试与表征148

12.3 安全与滥用测试151

12.4 认证测试153

12.4.1 联合国危险货物运输标准153

12.4.2 保险商实验室锂离子电池认证标准155

12.4.3 海上认证155

12.5 小结156

第13章 行业标准与组织157

13.1 非强制标准159

13.1.1 美国汽车工程师协会（SAE）159

13.1.2 国际标准化组织（ISO）164

13.1.3 国际电工委员会（IEC）164

13.1.4 电气和电子工程师协会（IEEE）166

13.1.5 保险商实验室（UL）167

13.1.6 挪威船级社（Det Norske Veritas，DNV-GL）168

13.2 研究、开发和贸易团体169

13.2.1 美国先进电池联盟（USABC）169

13.2.2 先进电池技术国家联盟（NAATBatt）170

13.2.3 便携式可充电电池协会（PRBA）170

13.2.4 轻型电动车协会（LEVA）170

13.2.5 美国国家实验室171

13.3 强制性标准171

13.4 中国标准和行业组织172

13.5 欧洲标准和行业组织175

13.5.1 国际电池和能源储存联盟175

13.5.2 EUROBAT175

13.5.3 德国汽车工业协会176

13.6 小结176

第14章 锂离子电池的二次利用和资源回收177

14.1 维修与再制造178

14.2 清洗、再利用和二次生命179

14.3 锂电回收合作181

14.4 电池的回收再制造182

14.5 小结184

第15章 锂离子电池的应用185

15.1 在个人交通工具方面的应用185

15.2 汽车方面的应用190

15.2.1 微混合电动车190

15.2.2 混合电动车192

15.2.3 插电式混合电动车与增程式电动车193

15.2.4 纯电动车197

15.2.5 燃料电池电动汽车200

15.3 公共交通工具201

15.4 卡车203

15.5 工业方面的应用204

15.6 机器人和自动化应用205

15.7 航海和海洋应用206

15.8 电网应用207

15.8.1 大型能源储存209

15.8.2 辅助服务211

15.8.3 输电及配电基础设施服务212

15.8.4 用户能源管理服务212

15.8.5 社区储能213

15.9 航空航天方面的应用213

第16章 锂离子电池和电动化的未来发展217

16.1 锂离子电池和电动化的未来217

16.2 大趋势217

16.3 技术趋势219

16.4 电池技术的未来发展趋势220

16.5 结论222

附录A 美国先进电池联盟对12V启/停电池组的发展目标225

附录B 美国先进电池联盟对48V电池组的发展目标227

附录C 美国先进电池联盟对混合动力电池组的发展目标229

附录D 美国先进电池联盟对插电式混合动力电池组的发展目标231

附录E 美国先进电池联盟对纯电动汽车电池组的发展目标233

附录F 术语表235