电动汽车用先进电池技术

　　本书详细论述了电动汽车与传统车辆相比的优劣势和市场前景，同时对用在电动汽车上的电池类型和下一代电池类型进行了详细阐述，对提高现有电池的性能，尤其是提高锂离子电池性能进行了着重介绍，同时系统介绍了车用高压电池系统的设计、精确估算电池状态的电池管理系统、电池组热管理设计、电池寿命的仿真模拟、电池的梯次利用和电池回收等内容。还对电动汽车用电池的测试标准和法律法规等内容进行了综述。通过本书可以系统了解电动汽车用电池系统的发展现状和趋势，以及电动汽车用电池系统的最先进技术。 本书可作为高等院校、科研人员，特别是企业技术人员的重要参考书。

　　胡信国，教授，中国化学学会理事，国际先进铅酸电池联合会（ALABC）技术委员，《电化学》编委。获国家发明奖2项，航天部科技进步奖10项，近10年出版著作6部。

第1篇　绪论
1 混合电动车辆、纯电动车辆和越野电动车介绍/001
1.1　电移动：未来的移动/ 001
1.2　不同电动驱动动力系统概述/ 003
1.3　电动汽车的优势和劣势/ 005
1.4　在电动公路车和电动非公路车范围内的应用/ 007
1.5　结论/ 010
1.6　信息来源/ 010
参考文献/ 011
2 通过电动汽车减少二氧化碳的排放及能量消耗/013
2.1　引言/ 013
2.2　汽车制造过程中的能量消耗和CO2排放量/ 016
2.3　电动车的能量消耗/ 018
2.4　生命周期能源消耗和CO2排放对比/ 021
2.5　具有高能的电动汽车一代的潜力：来自德国的一则研究案例/ 022
2.6　展望/ 026
参考文献/ 027
3 电动汽车电池市场/029
3.1　引言/ 029
3.2　当前市场的形势/ 031
3.3　市场推动力和电池/ 034
3.4　市场潜力/ 038
3.5　经济影响/ 040
参考文献/ 044
4 混合动力电动汽车电池参数/048
4.1　引言/ 048
4.2　混合动力电动车的电池参数/ 049
4.3　锂离子电池和超级电容器的HEV 应用展望/ 056
4.4　锂离子电池和超级电容器未来的发展前景与局限性/ 059
4.5　未来的道路交通/ 060
参考文献/ 061

第2篇　电动汽车用电池的类型
5 混合动力汽车和纯电动汽车用铅酸蓄电池/064
5.1　引言/ 064
5.2　铅酸电池的技术描述/ 065
5.3　铅酸电池的环境和安全问题/ 073
5.4　动力铅酸电池的种类/ 074
5.5　在混合动力汽车中应用铅酸电池的优点和缺点/ 077
5.6　铅酸电池和混合动力汽车的发展前景/ 081
5.7　市场预测/ 083
5.8　信息来源/ 085
参考文献/ 085
6　混合动力电动汽车与纯电动汽车用镍-金属氢化物电池和镍-锌电池/087
6.1　引言/ 087
6.2　NiMH和NiZn电池的技术描述/ 087
6.3　NiMH与NiZn电池的电性能、寿命和成本/ 091
6.4　NiMH电池和NiZn电池在混合动力电动汽车和纯电动汽车中的优点和缺点/ 097
6.5　混合动力电动汽车和纯电动汽车用NiMH 与NiZn 电池的设计/ 098
6.6　NiMH和NiZn电池主要应用/ 102
6.7　NiMH与NiZn电池的环境与安全问题/ 103
6.8　NiMH和NiZn电池在混合动力电动汽车和纯电动汽车中的未来发展潜力/ 103
6.9　市场和未来趋势/ 105
参考文献/ 106
7　用于混合动力电动汽车和纯电动汽车的后锂离子电池/107
7.1　继锂离子电池之后的电池/ 107
7.2　锂-硫电池/ 113
7.3　锂-空气电池/ 119
7.4　全固态电池/ 127
7.5　转换反应材料/ 130
7.6　钠离子电池和钠空气电池/ 132
7.7　多化合价金属：镁电池/ 136
7.8　卤化物电池/ 140
7.9　铁酸盐电池/ 142
7.10　氧化还原液流电池/ 143
7.11　质子交换膜燃料电池/ 143
参考文献/ 144
8　混合动力电动汽车和电动汽车用锂离子电池/150
8.1　混合动力电动汽车、插电式混合动力电动汽车和电动汽车用锂离子电池简介和要求/ 150
8.2　电芯设计/ 151
8.3　电池组设计/ 156
8.4　环境问题/ 158
8.5　安全性要求/ 159
8.6　化学电池的未来发展/ 160
8.7　锂离子电池组的未来发展趋势/ 161
8.8　市场导向和未来趋势/ 162
8.9　结论/ 163
参考文献/ 163
9　电动汽车用锂离子电池高性能电极材料/165
9.1　引言/ 165
9.2　正极/ 166
9.3　负极（锂离子车用电池高性能负极材料） / 190
9.4　结论/ 203
参考文献/ 204

第3篇　电池设计和性能
10 电动车用高电压电池组设计/213
10.1　引言/ 213
10.2　高电压电池组组件/ 214
10.3　高压电池组的要求/ 225
10.4　展望/ 226
10.5　补充信息/ 227
参考文献/ 227
11　电动车用高压电池管理系统(BMS)/229
11.1　引言/ 229
11.2　高电压BMS要求/ 229
11.3　BMS拓扑结构/ 232
11.4　高压BMS设计/ 235
11.5　前景/ 242
11.6　补充信息/ 243
参考文献/ 243
12　电动汽车电池管理系统的单体均衡、电池状态估计与安全/245
12.1　引言/ 245
12.2　电芯均衡概述/ 245
12.3　电池状态估计/ 253
12.4　BMS的安全方面/ 262
12.5　未来趋势/ 276
12.6　更多的信息来源/ 277
参考文献/ 277
13　电动汽车用电池的热管理/282
13.1　引言/ 282
13.2　电池热管理的动机/ 282
13.3　热源、水槽和热平衡/ 286
13.4　热管理系统的设计/ 288
13.5　设计计算实例/ 297
13.6　技术对比/ 301
13.7　操作方面/ 302
13.8　展望/ 305
13.9　进一步的信息来源/ 305
参考文献/ 305
14　电动车锂离子电池老化/309
14.1　引言/ 309
14.2　老化效应/ 310
14.3　老化机理和根源/ 312
14.4　电池设计和电池装配/ 315
14.5　电池包的老化/ 317
14.6　测试/ 319
14.7　现场数据/ 322
14.8　建模与仿真/ 323
14.9　诊断方法/ 326
14.10　延长电池寿命/ 328
14.11　结论/ 328
参考文献/ 329
15　电动汽车电池的梯次利用/333
15.1　引言/ 333
15.2　正被解决的问题/ 335
15.3　电池再利用的优点/ 337
15.4　正在实施的措施/ 339
15.5　各种电网存储应用的性能需求/ 346
15.6　问题与解决措施/ 346
15.7　市场和未来趋势/ 351
15.8　附加信息来源/ 352
参考文献/ 353
16　电池设计与寿命预测的计算机模拟/356
16.1　引言/ 356
16.2　文献综述/ 359
16.3　多尺度建模方法的要点/ 365
16.4　仿真/ 368
16.5　结论/ 373
参考文献/ 374

第4篇　基础设施和标准
17 电动道路车辆电池充电系统和基础设施/379
17.1　引言/ 379
17.2　汽车的流动行为和充电设施/ 380
17.3　电池充电系统和基础设施分类/ 384
17.4　电池充电系统和基础设施解决方案的优缺点/ 388
17.5　市场力量与未来趋势/ 393
17.6　更多的信息来源/ 395
参考文献/ 396
18　电动汽车电池及其相关测试标准/399
18.1　引言/ 399
18.2　电动汽车电池标准/ 399
18.3　电动汽车电池测试规程/ 404
18.4　电池测试的未来趋势/ 416
18.5　更多的信息来源/ 418
参考文献/ 420
19　电动汽车许可规定：与可充电储能系统相关的法律法规/422
19.1　引言/ 422
19.2　法律要求的目标/ 422
19.3　RESS 组织的会议来制定M 和N 型电动车要求/ 422
19.4　非正式小组的工作/ 423
19.5　法律规定的内容/ 426
19.6　展望/ 427
20　锂电池的回收再利用/429
20.1　引言/ 429
20.2　电池的回收利用/ 431
20.3　回收技术/ 433
20.4　早期工作/ 436
20.5　最近研究/ 438
20.6　政府法规/ 439
参考文献/ 440

索引/ 442