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大规模锂电池储能系统设计分析

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作者(美)施莱姆·桑塔那戈帕兰 等

出版社机械工业出版社

ISBN9787111666653

出版时间2021-01

装帧平装

开本32开

定价89元

货号1202291089

上书时间2025-03-17

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目录
译者的话

原书前言

章  电池类型

1.1  铅酸电池

1.2  镍基电池

1.3  钠β电池

1.3.1  钠硫电池

1.3.2  金属氯化物电池

1.3.3  挑战与未来工作

1.4  液流电池

1.4.1  氧化还原液流电池

1.4.2  混合型液流电池

1.4.3  挑战和未来工作

1.5  锂离子电池

1.5.1  锂离子阴极

1.5.2  锂离子阳极

1.5.3  锂离子电解质

1.5.4  锂离子的挑战和未来工作

1.6  锂-硫电池

1.6.1  锂-硫阴极

1.6.2  锂-硫阳极

1.6.3  挑战和未来工作

1.7  金属-空气电池

1.7.1  锌-空气电池

1.7.2  锂-空气电池

1.7.3  挑战和未来工作

1.8  新兴化学

1.8.1  钠离子电池

1.8.2  液态金属电池

第2章  电性能

2.1  电池内部热力学

2.2  锂电池单体组成

2.3  充放电电压特性

2.4  电池等效电路

2.5  电池的电化学模型

2.5.1  电极内电荷通过电子传递

2.5.2  离子在电解质中的电荷输运

2.5.3  电极和电解质之间的电荷转移

2.5.4  离子分布

2.6  锂离子电池的电气特性

2.6.1  容量测量

2.6.2  功率测量

2.6.3  成分表征

参考文献

第3章  热性能

3.1  电池的产热

3.1.1  焦耳热的产热

3.1.2  电极反应的产热

3.1.3  熵变产热

3.2  热参数的实验测量

3.2.1  电池等温量热仪

3.2.2  IBC的基本操作

3.2.3  IBC的典型应用

3.3  差示扫描量热仪

3.3.1  差示扫描量热仪和电池

3.4  红外成像

3.4.1  热能的来源

3.4.2  校准和误差

3.4.3  成像电池系统

3.5  热管理系统的理想特性

3.5.1  设计电池热管理系统

3.5.2  优化

3.6  结论

参考文献

第4章  电池寿命

4.1  概述

4.1.1  物理学

4.1.2  日历寿命与循环寿命

4.1.3  性能衰减区域

4.1.4  寿命终止

4.1.5  将电池寿命预测扩展到电池组

4.1.6  电化学电池中的衰减机制

4.1.7  锂离子电池常见的衰减机制

4.2  建模

4.2.1  基于物理的模型

4.2.2  半经验模型

4.3  测试

4.3.1  筛选/基准测试

4.3.2  实验设计

4.3.3  RPT

4.3.4  其他诊断测试

参考文献

第5章  电池安全性

5.1  安全影响因素

5.1.1  电故障

5.1.2  热故障

5.1.3  电化学故障

5.1.4  机械故障

5.1.5  化学故障

5.2  安全性模型探究

5.2.1  局部故障的挑战

5.2.2  多单元电池模块中保护装置的有效性

5.2.3  机械考量因素

5.2.4  压力累积

5.2.5  设计短路保护电路

5.3  安全性评估

5.3.1  反应热的测量：加速量热仪

5.3.2  无源元件的热机械特性

5.3.3  单体电池级测试

参考文献

第6章  应用

6.1  电池相关要求

6.1.1  电气要求

6.1.2  热要求

6.1.3  机械要求

6.1.4  安全/滥用要求

6.2  汽车应用场景

6.2.1  驾驶循环

6.2.2  SLI电池

6.2.3  启停（微）混合动力车

6.2.4  助力混合动力车

6.2.5  插电式混合动力车

6.2.6  电池电动汽车

6.3  电网应用场景

6.3.1  需量电费管理和不间断电源

6.3.2  区域调节和输配电设备升级延期

6.3.3  社区储能

6.3.4  其他并网应用

参考文献

第7章  系统设计

7.1  电气设计

7.1.1  功率/能量比

7.1.2  串/并联拓扑

7.1.3  系统均衡

7.2  热设计

7.3  机械设计

7.4  电子控制

7.4.1  电池管理的作用

7.4.2  BMS硬件

7.4.3  电池均衡

7.4.4  状态估算

7.4.5  电池参考模型

7.4.6  状态估计

7.4.7  电流/功率限值计算

7.5  设计流程

7.6  设计标准

7.7  案例研究1：车用电池设计

7.7.1  寿命预测模型

7.7.2  根据电池老化数据拟合寿命参数

7.7.3  车用电池温度预测

7.7.4  控制与寿命的权衡

7.8  案例研究2：大型公共事业客户的用户侧调峰

7.8.1  终端用户的需求和约束

7.8.2  终端用户负荷曲线与费率结构

7.8.3  基线

7.8.4  增加冷却量

7.8.5  降低目标SOC

7.8.6  降低最高SOC

7.9  系统规范

参考文献

第8章  结论

内容摘要
锂离子电池因具有高能量密度、长循环寿命、低成本价格、环保无污染等特点，在便携式电子设备、电动汽车、航空航天等领域中成为重要支撑环节，目前已从小容量应用扩展到成组系统应用。
    本书内容包括电池类型、电性能、热性能、寿命、安全性、应用、系统设计、结论共8章，既理论又实践地介绍了电池的基本机理、结构、设计以及应用场景，全面地描述了电池的性能、设计方法、仿真及应用，涉及电池多层面实验、不同形式的建模以及实际应用中的相关要求、流程和标准。针对不同应用场景，书中还给出了设计应用实例。
    本书的目的是提供锂离子电池领域的基本知识，以期为对该领域有兴趣的技术人员、研究工作者、工程师、学生和其他专业人员提供广泛参考。

主编推荐
由于电化学家、材料学家以及负责电池开发的机电工程师之间缺乏跨学科的沟通，致使电池的发展受到了。本书提供了对电池工程多方面深刻的理解。·对系统工程师而言，本书揭开了电化学的神秘面纱；·对电化学家而言，本书介绍了发展电池系统时所必须解决的问题，其中包括如何开发基于模型的设计和如何开发控制平台两个方面；·对分析人员而言，本书能使其快速了解锂离子电池的基础知识及在部署中所面临的挑战。

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