电动汽车用锂离子动力电池设计与制造技术

目录Contents丛书序前言第1章 电池技术综述11.1 动力电池基本工作原理21.1.1 超级电容器基本工作原理61.1.2 镍氢电池基本工作原理71.1.3 锂离子电池基本工作原理81.2 动力电池发展历史91.2.1 超级电容器发展历史91.2.2 镍氢电池发展历史111.2.3 锂离子电池发展历史131.3 动力电池发展趋势161.3.1 各国动力电池规划171.3.2 动力电池发展趋势34参考文献40第2章 电池产品设计412.1 总体方案设计流程422.2 产品开发范围的确认452.3 产品开发需求分析和确认462.3.1 产品需求概述462.3.2 电动汽车的应用场景分析472.3.3 动力电池相关法律法规及行业规范492.3.4 动力电池产品需求构成及分析502.4 产品初始概念方案设计552.4.1 产品总体结构和架构562.4.2 产品的结构及功能分析592.5 产品开发可行性分析和风险评估61参考文献63第3章 动力电池结构设计673.1 概述683.1.1 不同结构动力电池的发展历史683.1.2 不同结构动力电池圆柱形、方形和软包电池优劣势分析703.1.3 不同结构动力电池发展趋势713.2 圆柱形电池结构723.2.1 圆柱形电池分类723.2.2 圆柱形电池结构设计723.3 方形动力电池结构设计773.3.1 方形动力电池外形尺寸773.3.2 方形卷绕动力电池结构设计783.3.3 方形叠片动力电池结构设计863.4 软包动力电池结构设计883.4.1 软包动力电池外形尺寸883.4.2 软包动力电池结构设计883.5 动力电池尺寸公差设计903.5.1 公差设计的意义903.5.2 公差分析的方法913.5.3 电池的公差设计91参考文献92第4章 电化学设计934.1 电池内部电化学反应动力学及热效应944.1.1 电极反应简介944.1.2 锂离子电池电极过程动力学954.1.3 锂离子电池充放电过程的热效应1024.2 动力电池材料类型及选配1044.2.1 正极材料1044.2.2 负极材料1154.2.3 电解液1234.2.4 隔膜1284.2.5 其他辅助材料1314.3 体系配方设计1364.3.1 正负极体系介绍1364.3.2 配方设计1374.3.3 浆料和电极的评价与改善1394.4 电极电化学设计1464.4.1 正负极容量匹配设计1464.4.2 正负极动力学匹配设计1474.4.3 相关电极提升技术148参考文献159第5章 安全设计技术1625.1 概述1635.2 热安全设计1645.2.1 电池受热链式反应机制1645.2.2 电池热安全性影响因素1665.3 机械安全设计1735.3.1 针刺1735.3.2 挤压1775.4 电安全设计1795.4.1 过充电1795.4.2 过放电1835.4.3 外短路1845.4.4 内短路1875.5 析锂预防与识别1895.5.1 析锂的原因和影响1895.5.2 析锂检测方法1925.5.3 析锂的设计改善1935.6 全周期安全设计1955.6.1 全周期安全性能演变表现1955.6.2 全周期安全可靠性设计1975.6.3 电池健康状态评价1985.7 电池安全评价方法2015.7.1 国际动力电池标准2015.7.2 国内动力电池标准2025.7.3 国内外动力电池标准对比204参考文献206第6章 仿真设计技术2096.1 结构仿真2106.1.1 结构仿真概述2106.1.2 结构仿真使用的软件、目的、意义2116.1.3 结构仿真分析模型的建立2126.1.4 仿真材料参数的获取2156.1.5 结构仿真的评价方法2166.1.6 结构仿真常用的优化方案2186.1.7 仿真分析的应用案例2206.1.8 总结与展望2256.2 电化学仿真2266.2.1 电化学仿真技术概述2266.2.2 电化学仿真模型类型2266.2.3 电化学仿真模型建立2306.2.4 电化学模型参数化2336.2.5 模型验证2366.2.6 与多物理场的结合与拓展2396.2.7 电化学仿真技术研究与应用2416.2.8 总结与展望2436.3 热仿真2436.3.1 锂电池热仿真技术概述2436.3.2 模型输入参数2466.3.3 产热仿真2476.3.4 产热特性分析2496.3.5 热仿真技术研究与应用2516.3.6 总结与展望2536.4 寿命仿真2536.4.1 锂电池老化机理2536.4.2SEI生长老化模型2566.4.3 日历老化模型验证2576.4.4 日历老化分析2586.4.5 活性物质损失老化模型2606.4.6 循环老化实验数据集验证2616.4.7 寿命仿真技术研究与应用2626.4.8 总结与展望264参考文献264第7章 电池制造技术2677.1 锂离子电池制造原理2687.2 动力电池结构与工艺流程2697.2.1 动力电池制造工艺2697.2.2 方形动力电池制造工艺2717.2.3 圆柱形动力电池制造工艺2787.2.4 软包电池制造工艺2797.2.5 电池制造关键工艺控制2837.3 电池制造设备2887.3.1 制浆设备2887.3.2 极片涂布设备2997.3.3 电芯制造设备3067.4 电池制造质量体系建立3147.4.1 动力电池产品质量控制的几个阶段3157.4.2 供应商质量管理3167.4.3 过程质量控制3167.4.4 成品的质量管理（OQC）3197.4.5 产品的ORT可靠性测试管理3197.5 动力电池智能制造工厂建设3207.5.1 智能制造工厂建设的原则与内容3207.5.2 电池智能工厂硬件集成3257.5.3 锂电数字化车间数据集成3307.5.4 电池无人工厂334参考文献335