电力储能用锂离子电池技术

·储能电池一线科技工作者撰写，产业连接紧密，数据内容全面；
?梳理锂离子电池的前沿基础研究、技术产业现状、储能工程应用等国内外发展现状；
?阐述磷酸铁锂电池、钛酸锂电池和三元电池的性能特点、产业化以及在电力储能中的应用案例；
?探究锂离子电池建模的重点与难点，包括电池模型、基于模型的电池设计、基于模型的电池管理等；
?介绍固态电池、锂硫电池、锂空气电池等新型锂离子电池的体系及其未来发展方向；

本书在中国电力科学研究院有限公司首席技术专家惠东主持下，组织北京理工大学、上海交通大学、华中科技大学、中国科学技术大学等单位从锂离子电池前沿基础研究、技术产业现状、储能工程应用等方面梳理了国内外的发展情况。本书共分为7章。其中，第2~4章重点介绍了目前技术相对成熟的磷酸铁锂电池、钛酸锂电池和三元电池，阐述了每种电池的性能特点、产业化现状以及在电力储能中的应用案例；第5章对固态电池、锂硫电池、锂空气电池等新型锂离子电池体系进行了介绍，指出其未来发展方向；第6章介绍了锂离子电池建模及应用，包括锂离子电池建模、基于模型的电池设计及基于模型的电池管理，提出研究的重点与难点。*后，对各类储能用锂离子电池的特性进行了对比与评价总结。
本书内容丰富，数据全面，参编人员均为储能电池一线科技工作者，能够为从事电化学储能研究和生产的科研机构、企事业单位和从业者提供参考借鉴。

目录
前言
第1章概述
1.1储能的定位与演变
1.1.1储能的定位
1.1.2储能的演变
1.2储能的技术分类和特征
1.2.1机械储能
1.2.2电化学储能
1.2.3电磁储能
1.2.4化学储能
1.2.5储热
1.3储能的应用场景与商业模式
1.3.1储能在全球的应用情况
1.3.2我国储能技术的应用情况
1.3.3应用场景与商业模式
1.4储能对锂离子电池的技术需求
第2章储能用磷酸铁锂电池
2.1磷酸铁锂电池概述
2.1.1原理与材料体系
2.1.2性能特点
2.1.3产业化现状
2.2磷酸铁锂电池在储能工况下的性能衰退
2.2.1循环寿命与失效分析
2.2.2日历寿命与失效分析
2.2.3安全性能
2.3应用案例
2.3.1磷酸铁锂储能系统电源侧应用
2.3.2磷酸铁锂储能系统电网侧应用
2.3.3磷酸铁锂储能系统用户侧应用
2.4本章小结
参考文献
第3章储能用钛酸锂电池
3.1钛酸锂电池概述
3.1.1原理与材料体系
3.1.2性能特点
3.1.3产业化现状
3.2钛酸锂电池在储能工况下的性能衰退
3.2.1钛酸锂电池的循环产气机理
3.2.2钛酸锂电池的搁置产气机理
3.3应用案例
3.4本章小结
参考文献
第4章储能用三元电池
4.1三元电池概述
4.1.1原理与材料体系
4.1.2性能特点
4.1.3产业化现状
4.2三元电池在储能工况下的性能衰退
4.2.1不同温度下三元电池循环失效分析
4.2.2电流过载与微过充循环三元电池失效分析
4.2.3三元电池安全性能分析
4.3应用案例
4.3.1项目介绍
4.3.2关键技术
4.3.3项目小结
4.4本章小结
参考文献
第5章新型锂离子电池
5.1固态电池
5.1.1固态电池简介
5.1.2固态电池技术特点
5.1.3固态电池分类
5.1.4固态电池产业化现状
5.2锂硫电池
5.2.1锂硫电池概述
5.2.2不同硫正极机制下的锂硫电池
5.2.3锂金属负极
5.2.4电解质
5.2.5隔膜改性
5.2.6实用化锂硫电池
5.3锂空气电池
5.3.1锂空气电池简介
5.3.2锂空气电池分类
5.3.3锂空气电池工作原理
5.3.4锂空气电池组成
5.3.5锂空气电池问题及解决方案
5.3.6锂空气电池产业化现状
5.4本章小结
参考文献
第6章锂离子电池建模及应用
6.1锂离子电池建模
6.1.1电特性模型
6.1.2热特性模型
6.1.3多物理场耦合模型
6.2基于模型的电池设计
6.2.1电极尺度设计参数优化
6.2.2单体尺度设计参数优化
6.2.3电池组尺度设计参数优化
6.3基于模型的电池管理
6.3.1SOC估计
6.3.2SOH估计
6.3.3SOP估计
6.3.4内部温度估计
6.4本章小结
参考文献
第7章总结与展望
7.1储能用锂离子电池对比与评价
7.2展望

前言
近年来全球新型储能市场累计装机规模持续上升，其中锂离子电池占据绝对主导地位。随着能源的清洁化转型，储能的应用前景也日趋广阔。本书聚焦储能用锂离子电池，结合储能工况下的应用场景，对各类锂离子电池进行了系统的介绍。
第1章对储能进行概述，包括储能的技术分类和特征，储能的定位与作用，及其应用场景和商业模式，并对储能用锂离子电池提出了技术指标要求。第2～4章重点介绍目前技术相对成熟的三种锂离子电池，分别为磷酸铁锂电池、钛酸锂电池和三元电池。针对每种类型的电池首先阐述了其原理与材料体系，电池性能特点以及产业化现状；之后将电池外部性能与内在机理相结合，重点分析了各类电池在储能工况下的性能衰退情况；最后给出了各类电池在电力储能中的应用案例。第5章对固态电池、锂硫电池、锂空气电池等新型锂离子电池体系进行了介绍，对每类电池目前最新的研究进展加以综述，指出了其未来发展方向。第6章介绍了锂离子电池建模及应用，包括锂离子电池建模、基于模型的电池设计及基于模型的电池管理，提出研究的重点与难点。第7章为全书总结，对各类储能用锂离子电池的特性进行了对比与评价。
本书的目的是为储能电池发展提供理论支撑、技术支持与前瞻性发展建议，适合需要全面了解电化学储能行业的读者，从事电力储能或锂离子电池相关工作的读者可以通过本书提高对储能用锂离子电池领域的认识，掌握储能电池的基础研究和产业应用进展。