锂离子电池组设计手册 电池体系、部件、类型和术语

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作者: [美] (John Warner) , , ,
2018-11
版次: 1
ISBN: 9787302512295
定价: 98.00
装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 胶版纸
  • 主要内容
      ● 简述电池专业术语,以便读者更好地理解电池以及相关部件和市场。
      ● 使用简洁的计算公式对电池进行普适性的计算。
      ● 清晰讲述锂离子电池的不同部件以及重要性。
      ● 解释不同的锂离子电池电芯和化学体系的差别,确定不同的化学体系和电芯类型适用于何种场合。
      ● 概括电池类型之间的差别,如功率型电池和能量型电池之间的差异。
      ● 详细讲述不同类型新能源汽车的构造,包括纯电动汽车、插电式混合电动汽车、混合电动汽车等。
      ● 回顾汽车电气化发展简史,并展望未来发展的趋势。 约翰·沃纳(John Warner)于2003年获得凤凰大学管理学博士学位,现为华纳能源咨询公司(Warner Energy Consulting LLC)的创立者/总裁,NAATBatt International的总裁。此前,沃纳博士在通用汽车担任12年之久的管理职务。在Xalt Energy和波士顿电力公司-锂离子电池创业公司一直处于领导阶层,从事新能源产品设计与开发、市场、销售、策略决定等工作。 目    录

    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  EUROBAT  175

    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
  • 内容简介:
    主要内容
      ● 简述电池专业术语,以便读者更好地理解电池以及相关部件和市场。
      ● 使用简洁的计算公式对电池进行普适性的计算。
      ● 清晰讲述锂离子电池的不同部件以及重要性。
      ● 解释不同的锂离子电池电芯和化学体系的差别,确定不同的化学体系和电芯类型适用于何种场合。
      ● 概括电池类型之间的差别,如功率型电池和能量型电池之间的差异。
      ● 详细讲述不同类型新能源汽车的构造,包括纯电动汽车、插电式混合电动汽车、混合电动汽车等。
      ● 回顾汽车电气化发展简史,并展望未来发展的趋势。
  • 作者简介:
    约翰·沃纳(John Warner)于2003年获得凤凰大学管理学博士学位,现为华纳能源咨询公司(Warner Energy Consulting LLC)的创立者/总裁,NAATBatt International的总裁。此前,沃纳博士在通用汽车担任12年之久的管理职务。在Xalt Energy和波士顿电力公司-锂离子电池创业公司一直处于领导阶层,从事新能源产品设计与开发、市场、销售、策略决定等工作。
  • 目录:
    目    录

    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  EUROBAT  175

    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
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锂离子电池组设计手册 电池体系、部件、类型和术语
锂离子电池回收与资源化技术
李丽 著