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出版者:第1版 (2010年1月1日)

作者:其魯

出品人:

頁數:229

译者:

出版時間:2010-1

價格:98.00元

裝幀:精裝

isbn號碼:9787030259349

叢書系列:

圖書標籤:

• 電動汽車
• 鋰離子電池
• 二次電池
• 儲能
• 新能源汽車
• 電池材料
• 電池技術
• 電源技術
• 汽車工程
• 電化學

《電動汽車用鋰離子二次電池》 書籍簡介 本書深入探討瞭當前電動汽車領域至關重要的動力源——鋰離子二次電池。隨著全球對可持續能源和環境保護意識的不斷提高，電動汽車已成為未來交通發展的重要方嚮，而其核心技術鋰離子電池的性能、安全性和經濟性直接決定瞭電動汽車的普及速度和市場競爭力。 本書並非僅僅羅列技術參數或泛泛而談，而是旨在為讀者提供一個全麵、係統且深入的認知框架，理解鋰離子電池在電動汽車應用中的復雜性與關鍵性。我們將從基礎理論齣發，逐步深入到實際應用中的挑戰與解決方案，力求內容詳實，邏輯清晰。 第一部分：鋰離子電池的基礎理論與核心組件 在本書的第一部分，我們將首先建立讀者對鋰離子電池基本工作原理的清晰認知。這包括： 電化學原理： 詳細闡述鋰離子在正負極材料之間遷移的離子傳導過程，以及電子在外部電路中的流動，形成充放電循環。我們會深入講解吉布斯自由能變化、能斯特方程等核心概念，為理解電池性能提供理論基石。 核心材料詳解： 正極材料： 重點介紹目前主流的正極材料，如鈷酸鋰（LCO）、錳酸鋰（LMO）、鎳鈷錳酸鋰（NCM）和鎳鈷鋁酸鋰（NCA），以及未來發展趨勢，如富鋰錳基（LMR）、磷酸鐵鋰（LFP）等。我們將分析它們的晶體結構、充放電平颱、能量密度、功率特性、循環壽命以及安全性能等關鍵指標，並探討不同材料體係的優缺點與適用場景。 負極材料： 詳述石墨類負極材料（天然石墨、人造石墨）的結構與充放電機製，並深入介紹矽基負極、鈦酸鋰（LTO）等新型負極材料的研發進展，分析其在高能量密度和快速充放電方麵的潛力與挑戰。 電解液： 剖析有機碳酸酯類溶劑（EC, DMC, DEC等）與鋰鹽（LiPF6, LiBF4等）的協同作用，解釋電解液在離子傳輸和界麵穩定性中的關鍵作用。同時，我們將探討添加劑（如VC, FEC等）如何抑製副反應，提高電池的循環性能和安全性。 隔膜： 介紹聚烯烴類（PE, PP）隔膜的基本結構和功能，分析其在防止正負極短路、允許鋰離子通過方麵的作用。並探討陶瓷塗層隔膜、固態電解質薄膜等新型隔膜材料的發展方嚮。 結構設計與封裝： 簡要介紹圓柱形、方形、軟包等不同電芯的結構特點，以及電池組（Battery Pack）的集成方式，如串並聯組閤、熱管理係統、電池管理係統（BMS）等，這些都是影響電池整體性能和安全性的重要因素。 第二部分：電動汽車用鋰離子電池的關鍵性能指標與技術挑戰 在掌握瞭基礎知識後，本書將聚焦於鋰離子電池在電動汽車應用中的具體要求與麵臨的挑戰： 能量密度與續航裏程： 深入分析能量密度對電動汽車續航裏程的直接影響，探討提升能量密度的方法，包括開發新型高容量正負極材料、優化電解液體係以及改進電池結構設計。 功率特性與充電速度： 討論高功率輸齣對於車輛加速性能的重要性，以及快速充電技術的需求。我們將分析影響倍率性能的關鍵因素，如材料的離子擴散係數、電子導電性、電解液的離子電導率以及電極設計等。 循環壽命與可靠性： 闡述電池在長期使用過程中性能衰減的原因，如析鋰、SEI膜的生長、晶格結構的劣化等。探討延長電池壽命的策略，包括材料設計、電解液優化、BMS的精細化管理等。 安全性問題： 這是電動汽車鋰離子電池最受關注的方麵。我們將詳細剖析電池熱失控的發生機理，包括內部短路、過充、過放、外部撞擊等誘因。介紹各種安全防護技術，如PTC、CID、泄壓閥、隔熱材料、防火塗層等，以及固態電池等從根本上提升安全性的技術路綫。 成本控製與規模化生産： 分析製約鋰離子電池成本的主要因素，如原材料價格、生産工藝、設備投資等。探討降低成本的途徑，包括新材料的開發、工藝的革新、迴收利用體係的建立等，這些都對電動汽車的普及至關重要。 第三部分：創新技術與未來發展趨勢 本書的第三部分將展望鋰離子電池在電動汽車領域的未來發展方嚮，涵蓋前沿技術和新興領域： 固態電池技術： 詳細介紹不同類型的固態電解質（聚閤物、氧化物、硫化物），以及固態電池在安全性、能量密度和循環壽命方麵的優勢。分析其在實際應用中麵臨的挑戰，如界麵問題、離子電導率、製備工藝等，並展望其商業化前景。 新型鋰離子電池體係： 探索其他具有潛力的鋰離子電池技術，如鋰硫電池、鋰空氣電池等，雖然目前仍處於研發階段，但其理論能量密度遠超現有鋰離子電池，代錶著下一代電池技術的重要方嚮。 電池管理係統（BMS）的智能化與先進算法： 探討BMS在提高電池性能、延長壽命、保障安全方麵日益重要的作用。介紹SOC、SOH、SOF等狀態估算算法的最新進展，以及機器學習、人工智能在BMS中的應用。 電池迴收與梯次利用： 強調電池迴收的緊迫性和重要性，介紹目前主流的迴收技術（火法、濕法），以及梯次利用（如儲能係統）的可行性與經濟性，構建可持續的電池生命周期管理體係。 充電基礎設施與智能電網的協同： 簡要探討充電技術的進步，如無綫充電、超快充等，以及電動汽車與智能電網的互動，如V2G（Vehicle-to-Grid）技術，為實現更高效的能源利用提供思路。 本書內容嚴謹，語言通俗易懂，輔以大量的圖錶和案例分析，旨在幫助工程師、科研人員、學生以及所有對電動汽車和新能源技術感興趣的讀者，建立起對電動汽車用鋰離子二次電池的全麵、深刻的理解。我們希望通過本書，能夠激發更多創新思維，共同推動電動汽車産業的健康發展，為構建綠色、可持續的未來貢獻力量。

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