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锂离子电池手册
前言
编辑的话
一部分 储能系统/电池系统概述
1章 储能系统/电池系统概述3
二部分 锂离子电池
2章 锂离子电池概述11
3章 材料和功能17
4章 锂离子电池的正极材料25
5章 锂离子电池的负极材料35
6章 电解质和导电盐47
7章 隔离膜59
8章 锂离子电池系统的结构71
9章 锂离子电池单体80
10章 锂电池系统的密封和橡胶部件90
11章 传感器和测量技术98
12章 继电器、开关、线束和插接件105
13章 电池热管理121
14章 电池管理系统130
15章 软件139
16章 电池技术发展趋势146
三部分 电池生产
17章 锂离子电池单体的生产流程163
18章 锂离子电池单体和电池的生产工艺176
19章 电池单体生产工厂的建设185
20章 生产制造过程中的检测方法194
四部分 其他课题
21章 锂离子电池开发、生产和回收的边缘领域205
22章 锂离子电池开发和应用时的工作安全207
23章 化学安全保护215
24章 电气安全保护227
25章 汽车的功能安全234
26章 锂离子电池的功能和安全测试246
27章 锂电池和锂离子电池的运输257
28章 锂离子电池的回收265
29章 电池系统生产专业人员的教育和培训274
30章 锂离子电池安全和性能标准284
五部分 电池应用
31章 锂离子电池的应用范围295
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锂电池科学与技术
第1章能量储存和转化的基本要素
1.1能量储存能力/001
1.2不间断能量供应/002
1.3纳米储能/003
1.4储能/004
1.5电化学电池简要历史/006
1.5.1重要里程碑/006
1.5.2电池设计/007
1.6电池的重要参数/008
1.6.1基本参数/008
1.6.2循环寿命与日历寿命/011
1.6.3能量、容量和功率/012
1.7电化学系统/013
1.7.1电池组/013
1.7.2电致变色与智能窗/014
1.7.3超级电容器/015
1.8总结与评论/016
参考文献/016
第2章锂电池
2.1引言/019
2.2发展历史概述/020
2.3一次锂电池/022
2.3.1高温锂电池/022
2.3.2固态电解质锂电池/023
2.3.3液态正极锂电池/025
2.3.4固态正极锂电池/025
2.4二次锂电池/029
2.4.1锂-金属电池/029
2.4.2锂离子电池/031
2.4.3锂聚合物电池/035
2.4.4锂-硫电池/036
2.5锂电池经济/037
2.6电池模型/038
参考文献/039
第3章嵌入原理
3.1引言/045
3.2嵌入机理/046
3.3吉布斯相律/047
3.4典型嵌入反应/049
3.4.1完美的化学计量比化合物:Ⅰ类电极材料/049
3.4.2准两相系统:Ⅱ类电极/051
3.4.3两相系统:Ⅲ型电极/051
3.4.4邻域:Ⅳ型电极/052
3.5插层化合物/052
3.5.1合成插层化合物/052
3.5.2碱金属插层化合物/053
3.6插层化合物的电子能量/054
3.7插层化合物高电压的产生原理/055
3.8锂离子电池正极材料/056
3.9相转化反应/058
3.10合金化反应/058
参考文献/059
第4章刚性能带理论模型应用于锂嵌入化合物的可靠性
4.1引言/062
4.2费米能级的演变/062
4.3TMDs的电子结构/064
4.4锂嵌入TiS2材料/066
4.5锂嵌入TaS2材料/068
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作为一名对物理和化学有一定基础的爱好者,我一直对能量储存的原理感到好奇。这套关于锂离子电池的书籍,无疑是满足了我这种好奇心的绝佳读物。书中对锂离子电池的电化学反应机理进行了非常详尽的描述,从锂离子在电解液中的迁移,到在正负极材料中的嵌入和脱出,每一个过程都讲解得非常清晰。我尤其喜欢书中关于固态电解质的研究进展的介绍,这让我看到了下一代锂电池技术的可能性,也对未来电池的安全性有了更高的期待。书中还提到了很多关于电池性能衰减的机制,比如SEI膜的形成、锂枝晶的生长等,这些细节的讲解,让我明白了我手中的手机电池为什么会随着时间的推移而性能下降。这本书的专业性很强,但作者通过图文并茂的方式,使得复杂的概念变得容易理解,让我能够从中获得丰富的知识。对我来说,这本书不仅仅是关于锂电池的介绍,更是一次关于物质科学和能量转换的深入探索。
评分我一直认为,了解一项技术,最好的方式就是深入其科学原理。这套关于锂离子电池的书籍,正是这样一本能够带我深入理解锂离子电池的书。书中从电化学的基础出发,逐步深入到材料科学、器件工程等各个方面。我被书中对锂离子电池的循环寿命、能量密度、功率密度等关键性能指标的详细分析所吸引,并且理解了这些指标是如何受到材料特性、电解液性质以及电池结构等多种因素的影响。书中还详细介绍了不同类型的锂离子电池,比如磷酸铁锂电池、三元锂电池等,并对它们各自的优缺点进行了客观的评价。这让我明白了为什么在不同的应用场景下,会选择不同类型的锂电池。虽然书中有些内容我需要花费大量时间去理解,但每一次阅读都让我对锂电池的认识更上一层楼。这本书就像是通往锂电池世界的钥匙,让我得以窥探这个充满挑战和机遇的领域。
评分我一直对能量储存技术很感兴趣,所以当看到这套关于锂离子电池的书籍时,就毫不犹豫地入手了。这本书的篇幅相当可观,内容非常丰富,绝对不是那种泛泛而谈的科普读物。它更像是一本学术性的参考书,里面涉及了很多专业的术语和复杂的理论模型,对于我这样已经有一定基础的读者来说,阅读起来确实需要花费一些时间和精力。书中对锂离子电池的各项参数,比如能量密度、功率密度、循环寿命、内阻等等,都有非常详尽的阐述,并且解释了这些参数是如何受到材料、结构以及制造工艺的影响。我尤其欣赏它对电池管理系统(BMS)的深入探讨,这部分内容对于理解如何安全、高效地使用锂电池至关重要,书中详细讲解了BMS的各项功能,如电量估算、故障诊断、均衡管理等,以及不同BMS架构的优劣。另外,书中还专门开辟了章节来介绍当前锂电池技术面临的挑战以及未来的发展趋势,比如对钴的依赖、充电速度的瓶颈、以及固态电池、锂硫电池等新型电池技术的研究进展,这让我对这个行业的前景有了更清晰的认识。虽然有些章节对于我来说理解起来有些吃力,需要反复阅读和查阅其他资料,但总体而言,这本书的价值非常高,它为我提供了深入了解锂电池科学与技术的一个绝佳平台,也让我对未来新能源技术的发展充满了期待。
评分我是一名电子工程专业的学生,在学习过程中,对各种电子元器件的原理都抱有浓厚的兴趣。而锂离子电池,作为现代电子设备的核心动力源,自然引起了我极大的关注。这套书籍给我提供了一个非常全面和深入的视角来理解锂离子电池。书中对电池材料的微观结构和宏观性能之间的关系进行了详细的分析,让我明白了为什么不同的材料组合能够带来截然不同的电池表现。我尤其欣赏书中关于电池热失控机理的讲解,这对于理解电池安全性的重要性至关重要,也让我对如何在设计和使用电池时避免风险有了更深刻的认识。这本书的学术性很强,很多章节都涉及到了高深的物理和化学理论,需要一定的专业知识才能完全理解。但正是这种深度,让我能够更全面、更透彻地认识锂离子电池。这本书为我今后的专业学习打下了坚实的基础,也让我对未来在新能源领域的职业发展充满了信心。
评分收到这套关于锂电池的书籍,我首先感受到的是它严谨的学术风格。里面的插图和图表都非常专业,数据分析也相当详实,对于我这种需要进行相关研究的工程师来说,这绝对是案头必备的参考资料。书中对锂离子电池的工作原理进行了非常细致的讲解,从电化学的基础理论到具体的电极反应机理,都循序渐进地展开。我尤其喜欢关于电化学阻抗谱(EIS)分析的部分,它详细介绍了如何利用EIS来表征电池内部的电化学过程,以及如何通过EIS数据来诊断电池的性能衰减原因。这对我日常工作中进行电池性能评估和故障分析非常有帮助。另外,书中还对不同类型的锂离子电池,如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等,进行了全面的对比分析,包括它们的结构特点、电化学性能、安全性能以及成本等,这让我能够根据不同的应用需求,选择最合适的电池体系。这本书的缺点可能在于,对于非专业读者来说,门槛可能会有些高,里面涉及的数学公式和物理模型比较多,需要一定的专业背景才能完全理解。但是,如果你是锂电池领域的从业者或者科研人员,那么这本书无疑会成为你工作中的得力助手,它能够帮助你更深入地理解电池的本质,解决实际生产和研发中遇到的难题。
评分作为一名对新能源汽车充满好奇心的普通消费者,我购买这套书籍的初衷是想了解一下驱动我们日常出行的新能源背后的技术。坦白说,一开始我被书名中的“包邮”吸引,但当翻开第一页,我就被书中详实的内容所震撼。这本书并没有像我预期的那样,只是简单介绍一下电池是如何工作的,而是非常深入地讲解了锂离子电池的科学原理和工程技术。我被书中关于“锂”这个元素的特性以及它如何在电池中扮演核心角色的讲解所吸引,虽然我不能完全理解所有的化学反应方程式,但作者通过生动的语言和形象的比喻,让我对锂离子的“迁徙”过程有了大致的了解。让我印象深刻的是,书中提到了很多关于提高电池能量密度和延长电池寿命的方法,这让我联想到现在电动汽车续航里程的不断提升,原来背后有这么多精心的技术在支撑。而且,书中还特别强调了电池安全性的重要性,这让我对电动汽车的安全性有了更深的信心。虽然这本书中的一些技术细节对我来说有些晦涩难懂,但我感觉自己对锂电池的认知水平得到了很大的提升,也更加理解了为什么新能源汽车的价格会相对较高,毕竟背后是如此复杂和先进的技术。
评分我一直对储存能量的科技很着迷,尤其是那些能够推动社会进步的革命性技术。这套关于锂离子电池的书籍,正是满足了我对这类知识的渴望。这本书的讲解层次分明,从基础的电化学原理,到具体的材料选择和电池设计,再到生产工艺和安全性评估,都面面俱到。我特别喜欢书中关于不同正负极材料的章节,它详细介绍了石墨、硅、镍钴锰酸锂等材料的微观结构和电化学行为,让我明白了为什么不同的电池会有不同的性能表现。而且,书中还提到了很多关于电池回收和梯次利用的讨论,这让我看到了科技发展在环保方面的努力,也让我对可持续能源的未来有了更多的期待。这本书的语言风格比较学术化,但并不枯燥,它能够引导读者一步步地深入思考。我发现,通过阅读这本书,我不再仅仅满足于知道“电池能用多久”,而是开始思考“为什么电池能用这么久”,以及“如何让它用得更久”。这本书就像一座知识的宝库,每一次阅读都能有新的发现和收获,让我对锂电池这个领域有了更全面的认识。
评分在我看来,一本好的技术书籍,不仅要传达知识,更要激发读者的思考。这套关于锂电池的书籍,无疑做到了这一点。它并没有仅仅罗列枯燥的数据和公式,而是通过对锂离子电池发展历程的回顾,以及对未来技术趋势的展望,让读者感受到这项技术的蓬勃生命力。书中对锂离子电池在各个应用领域的介绍,比如消费电子、电动汽车、储能系统等,都让我看到了锂电池技术的广泛影响力和巨大潜力。我尤其对书中关于提高能量密度和功率密度的研究进展的讲解很感兴趣,这直接关系到我们能否拥有更长续航的电动汽车和更高效的电子设备。同时,书中也坦诚地指出了锂电池技术面临的挑战,比如资源限制、成本控制以及安全性问题,并提出了多种可能的解决方案,这让我看到了科学家们为解决这些问题所做的努力。虽然书中有些理论内容对我来说需要反复推敲,但我感觉自己对锂电池技术有了更宏观的认识,也更加理解了这项技术对于人类社会发展的深远意义。
评分我是一名对可持续能源技术抱有极大热情的研究者,因此,当看到这套关于锂离子电池的专业书籍时,我毫不犹豫地将其收入囊中。这本书的深度和广度都让我感到惊喜,它涵盖了从基础的电化学原理到前沿的电池材料研究,再到实际的电池制造工艺和应用开发。我尤其欣赏书中对不同电极材料的详细介绍,包括它们的晶体结构、锂离子扩散动力学以及在充放电过程中的结构变化,这些信息对于理解电池的性能衰减和设计新型高能量密度电池至关重要。书中还对锂离子电池的安全性进行了深入的探讨,分析了导致电池失效和热失控的各种因素,并提出了相应的防护措施和研究方向,这对于确保锂电池在各种应用中的安全可靠至关重要。这本书的理论性和实践性都非常强,它不仅能够帮助我巩固已有的知识,更能够启发我探索新的研究思路。对于任何致力于锂电池技术研究的同行而言,这套书籍都是一份不可或缺的宝贵财富。
评分这本书,我拿到手里的时候,就感觉沉甸甸的,里面塞满了关于锂离子电池的知识,让我这个对电池技术一直很感兴趣的门外汉,感觉像是打开了一个新世界的大门。虽然我之前对这方面的东西了解不多,但这本书的内容深入浅出,很多理论知识都用很形象的比喻来解释,比如在讲到电解液的作用时,它会把电解液比作电池内部的“交通系统”,负责离子在正负极之间的穿梭,这个比喻一下子就让我明白了它的重要性。而且,书中还穿插了很多实际应用案例,让我看到了这些理论知识是如何转化为我们日常生活中触手可及的产品,比如手机、电动汽车等等,这让我觉得学到的东西不再是枯燥的公式和概念,而是充满了生命力的技术。最让我惊喜的是,这本书还对锂电池的发展历程进行了详细的梳理,从最早的锂金属电池的局限性,到如今广泛应用的锂离子电池,再到未来可能出现的固态电池,每一个阶段的发展都讲得非常清楚,让我对电池技术的发展脉络有了更深刻的认识。尤其是关于电池安全性的一些章节,虽然读起来会有点紧张,但确实让我了解到了很多关于电池过充、过放、短路等危险情况的原理,也明白了为什么我们在使用锂电池设备时需要注意一些安全事项。这本书绝对是想要了解锂电池技术入门或者想要深入学习的读者的绝佳选择,它不仅提供了丰富的理论知识,更重要的是,它能够激发你对这个领域的探索欲望,让你觉得学习电池技术是一件充满乐趣和意义的事情。我尤其喜欢书中关于正负极材料特性的章节,里面详细介绍了不同材料的优缺点,以及它们是如何影响电池的性能和成本的,这让我对市面上各种电池产品的差异有了更直观的理解。
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