主要内容 ● 简述电池专业术语，以便读者更好地理解电池以及相关部件和市场。 ● 使用简洁的计算公式对电池进行普适性的计算。 ● 清晰讲述锂离子电池的不同部件以及重要性。 ● 解释不同的锂离子电池电芯和化学体系的差别，确定不同的化学体系和电芯类型适用于何种场合。 ● 概括电池类型之间的差别，如功率型电池和能量型电池之间的差异。 ● 详细讲述不同类型新能源汽车的构造，包括纯电动汽车、插电式混合电动汽车、混合电动汽车等。 ● 回顾汽车电气化发展简史，并展望未来发展的趋势。

第1章引言1

1.1影响消费者购买电动汽车的因素2

1.2电动汽车是汽车技术发展的需要4

1.3本书的目的4

1.4章节概要6

第2章汽车电气化史9

2.1现代蓄电池的历史11

2.2电气工业的出现14

2.3早期电动汽车的发展14

2.4现代汽车的电气化17

第3章基本术语23

3.1汽车行业的术语23

3.2电网术语28

3.3电池行业术语28

第4章电池组的设计标准和选择37

4.1欧姆定律和基本的电池计算40

4.1.1计算电池组所需的电池单体数量42

4.1.2计算电池组的能量和容量43

4.1.3计算电池组寿命终端时的能量45

4.1.4计算系统功率46

4.1.5最大持续放电电流48

4.1.6计算充电电压48

4.2将客户需求转换为电池组设计48

4.3功率与能量的比值50

4.4电网用电池系统的计算51

4.5计算公式总结51

4.6小结52

第5章电池组的可靠性设计与维护设计55

5.1可靠性设计和维护设计56

5.2质量与可靠性57

5.3失效模式与影响分析58

5.4维护设计61

5.5本章总结62

5.6小结63

第6章计算机辅助的电池设计优化工具65

6.1组织和分析产品65

6.2分析工具67

6.3电池尺寸设计优化工具69

6.4小结69

第7章锂离子电池和其他化学电池71

7.1铅酸电池73

7.2镍金属基电池77

7.2.1镍镉电池78

7.2.2镍氢电池79

7.3钠基电池80

7.4锂离子电池81

7.5正极(阴极，Cathode)85

7.6负极(阳极，Anode)86

7.7隔膜87

7.8电解质88

7.9安全性89

7.10锂离子电池的型号和大小90

7.11锂离子电池生产商92

7.12小结95

第8章电池管理系统97

8.1BMS类型98

8.2BMS中的硬件99

8.3BMS的主要功能——均衡管理101

8.3.1被动式均衡104

8.3.2主动式均衡105

8.4BMS的其他功能106

8.5BMS的软件控制系统107

8.6小结107

第9章系统控制电子器件109

9.1接触器/继电器110

9.2高压互锁回路112

9.3保险丝112

9.4电池断开单元114

9.5连接器114

9.6充电116

9.7小结118

第10章热管理119

10.1为什么需要冷却123

10.2为什么要加热126

10.3主动热管理系统127

10.4被动热管理系统132

10.5温度——保护和绝热133

10.6热电偶和测量133

10.7小结135

第11章电池的机械包装及材料选择137

11.1模组设计138

11.2金属封装139

11.3塑料和复合物封装141

11.4电池封装标准142

11.5小结143

第12章电池耐滥用性145

12.1锂离子电池失效机制146

12.2测试与表征148

12.3安全与滥用测试151

12.4认证测试153

12.4.1联合国危险货物运输标准153

12.4.2保险商实验室锂离子电池认证标准155

12.4.3海上认证155

12.5小结156

第13章行业标准与组织157

13.1非强制标准159

13.1.1美国汽车工程师协会(SAE)159

13.1.2国际标准化组织(ISO)164

13.1.3国际电工委员会(IEC)164

13.1.4电气和电子工程师协会(IEEE)166

13.1.5保险商实验室(UL)167

13.1.6挪威船级社(DetNorskeVeritas，DNV-GL)168

13.2研究、开发和贸易团体169

13.2.1美国先进电池联盟(USABC)169

13.2.2先进电池技术国家联盟(NAATBatt)170

13.2.3便携式可充电电池协会(PRBA)170

13.2.4轻型电动车协会(LEVA)170

13.2.5美国国家实验室171

13.3强制性标准171

13.4中国标准和行业组织172

13.5欧洲标准和行业组织175

13.5.1国际电池和能源储存联盟175

13.5.2EUROBAT175

13.5.3德国汽车工业协会176

13.6小结176

第14章锂离子电池的二次利用和资源回收177

14.1维修与再制造178

14.2清洗、再利用和二次生命179

14.3锂电回收合作181

14.4电池的回收再制造182

14.5小结184

第15章锂离子电池的应用185

15.1在个人交通工具方面的应用185

15.2汽车方面的应用190

15.2.1微混合电动车190

15.2.2混合电动车192

15.2.3插电式混合电动车与增程式电动车193

15.2.4纯电动车197

15.2.5燃料电池电动汽车200

15.3公共交通工具201

15.4卡车203

15.5工业方面的应用204

15.6机器人和自动化应用205

15.7航海和海洋应用206

15.8电网应用207

15.8.1大型能源储存209

15.8.2辅助服务211

15.8.3输电及配电基础设施服务212

15.8.4用户能源管理服务212

15.8.5社区储能213

15.9航空航天方面的应用213

第16章锂离子电池和电动化的未来发展217

16.1锂离子电池和电动化的未来217

16.2大趋势217

16.3技术趋势219

16.4电池技术的未来发展趋势220

16.5结论222

附录A美国先进电池联盟对12V启/停电池组的发展目标225

附录B美国先进电池联盟对48V电池组的发展目标227

附录C美国先进电池联盟对混合动力电池组的发展目标229

附录D美国先进电池联盟对插电式混合动力电池组的发展目标231

附录E美国先进电池联盟对纯电动汽车电池组的发展目标233

附录F术语表235