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丛书是我国绿色制造领域第一套具有原创性、系统性、引领性的学术著作，是中国机械工程学会广大会员期待的鸿篇巨著，将会成为绿色制造领域科研人员的重要参考资料。丛书的出版解决了我国长久以来对绿色制造科技创新成果及产业应用总结、凝练和推广不足的问题，必将会加快绿色制造创新成果在制造业中的推广、应用，促进绿色制造产业的高质量发展。
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| 內容簡介： |
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本书结合国内电动汽车动力电池技术的发展及应用技术，在概述了电动汽车动力电池的发展、分类、特点、技术现状、发展趋势的基础上，系统地讲述了电动汽车动力电池梯次利用相关的方法与技术，内容包括：退役动力电池包的拆解技术、退役动力电池的筛选与重组技术、退役动力电池梯次利用的热管技术以及退役动力电池梯次利用的安全性管控技术。本书题材新颖实用、内容丰富、深入浅出、文字通俗易懂，具有很高的实用价值。本书可作为相关专业技术人员、在校学生的参考用书，也可供对新能源发展有兴趣的广大读者阅读。
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| 關於作者： |
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邓业林苏州大学副教授，江苏省“双创计划”人才，主要从事电池电化学建模、新型动力电池设计及其电池管理系统、退役动力电池梯次利用相关的快速筛选和重组方法等研究。主持国家自然科学基金青年科学基金、中国博士后科学基金和江苏省博士后科研资助计划、企业横向课题等研究项目10余项，发表SCI论文50余篇。
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| 目錄：
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丛书序一丛书序二丛书序三前 言第1章 绪论1 1.1 动力电池发展史2 1.2 锂离子电池的电化学基础4 1.2.1 锂离子电池机理7 1.2.2 锂离子电池简化机理16 1.3 退役电池的梯次利用24 1.3.1 锂离子电池的全生命周期24 1.3.2 梯次利用的特点27 1.3.3 退役电池的特点27 1.4 退役动力电池梯次利用的核心方法与技术28 1.4.1 退役动力电池梯次利用拆解技术28 1.4.2 退役动力电池梯次利用筛选方法29 1.4.3 退役动力电池梯次利用重组技术30 1.4.4 退役动力电池梯次利用安全管控方法31 参考文献32第2章 动力锂离子电池梯次利用拆解技术35 2.1 国内外研究现状36 2.2 拆解研究内容和技术路线40 2.2.1 拆解的主要研究内容40 2.2.2 拆解规划技术路线40 2.3 拆解序列规划优化理论41 2.3.1 拆解的理论基础概念42 2.3.2 拆解的模式44 2.3.3 拆解的建模46 2.3.4 规划方法49 2.4 基于遗传烟花算法的拆解序列规划52 2.4.1 多目标优化问题52 2.4.2 基于拆解优先图的拆解模型56 2.4.3 基于多目标的遗传烟花算法求解方法59 2.5 动力电池包拆解分析68 2.5.1 基于任务优先图来描述拆解线的关系68 2.5.2 结果与分析72 参考文献82第3章 动力锂离子电池梯次利用重组工艺89 3.1 退役动力电池国内外研究现状90 3.2 锂离子电池及其容量增量曲线90 3.2.1 锂离子电池简介90 3.2.2 容量增量曲线原理94 3.2.3 容量增量曲线特性实验98 3.3 基于容量增量曲线的退役锂离子电池容量和内阻估算102 3.3.1 锂离子电池参数测试102 3.3.2 基于AGA-BPNN的电池容量估算108 3.3.3 电池内阻估计119 3.3.4 小结122 参考文献123第4章 动力电池梯次利用热管理工艺127 4.1 锂离子电池热安全性现状128 4.1.1 锂离子电池模型参数辨识研究现状128 4.1.2 锂离子电池冷却方式研究现状130 4.2 锂离子电池机理模型133 4.3 模型参数辨识135 4.3.1 简化模型的验证136 4.3.2 液相锂离子浓度验证138 4.3.3 固相锂离子浓度验证140 4.3.4 电压验证141 4.3.5 基于锂离子电池简化模型的参数辨识142 4.4 复合相变散热仿真及优化160 4.4.1 相变散热161 4.4.2 复合相变材料成型162 4.4.3 相变散热实验163 4.4.4 单体电池相变散热仿真164 4.4.5 实验验证167 4.5 基于仿真的电池模组散热参数优化174 4.5.1 基于石蜡/膨胀石墨-泡沫铜的模组散热系统174 4.5.2 单参数分析175 4.5.3 多参数优化179 4.6 本章小结181 参考文献181XVII第5章 动力电池梯次利用内短路管控的技术与方法187 5.1 内短路研究现状188 5.2 锂离子电池内短路全寿命周期辨识189 5.2.1 等效电路模型189 5.2.2 模型参数辨识190 5.2.3 电池热模型191 5.3 实验与结果193 5.3.1 实验设置193 5.3.2 HPPC与DST实验194 5.3.3 内短路实验196 5.4 讨论与分析198 5.4.1 遗忘因子与间隔频率对参数辨识的影响198 5.4.2 温度估计199 5.4.3 内短路识别能力探究200 5.5 本章小结201 参考文献202第6章 动力锂离子电池性能再生工艺与方法205 6.1 激光用于锂离子电池回收处理简介206 6.1.1 废旧锂离子电池的处理方式206 6.1.2 SEI膜与激光清洗技术208 6.1.3 废旧车用锂离子电池再制造技术中的问题209 6.2 激光清洗电极片的理论模型210 6.2.1 激光清洗类型210 6.2.2 激光清洗作用机制211 6.2.3 激光去除SEI膜的烧蚀振动模型212 6.3 激光清洗电极片的试验研究219 6.3.1 废旧锂离子电池电极片再制造时间点的确定219 6.3.2 激光用于锂离子电池清洗实验222 6.3.3 激光清洗后电极片的形貌及成分分析224 6.4 激光处理后锂离子电池电极片性能的分析236 6.4.1 再制造电极片孔隙分析236 6.4.2 再制造成品电池容量分析和预测238 6.4.3 再制造电池电化学性能分析239 6.5 激光用于锂离子电池的回收工艺总结242 参考文献243
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电动汽车的发展包括电动汽车以及动力的研究和开发，其动力是指动力电池。电动汽车动力电池是电动汽车的动力源泉，同时也是一直制约电动汽车发展的关键因素。动力电池的研发、管理、维护及回收将直接影响电动汽车产业的发展。电动汽车动力电池的生命周期包括生产、使用、报废、分解以及再利用，电动汽车动力电池的回收利用是指将使用过的动力电池回收后，通过梯次利用或拆解提炼稀有金属的方式进行再次利用。电动汽车动力电池梯次利用主要针对动力电池容量降低到无法满足新能源汽车的使用要求，但是动力电池本身没有报废，仍可以通过别的途径继续使用的情况，比如应用于电池储能领域;拆解回收主要针对动力电池容量损耗严重而无法继续使用，只能通过拆解的方式回收有利用价值的资源的情况，比如回收钴、镍等稀有金属。目前市场上退役动力电池回收方式主要以拆解为主，一方面，由于退役动力电池梯次利用需要相关的技术积累和相关的实验验证，目前还很不成熟，仍在探索之中;另一方面，由于退役的动力电池量还较少，梯次利用形成规模有一定难度。但随着电动汽车的普及，电动汽车动力电池回收利用产业必将成为汽车工业和能源产业发展的重点。在我国，电动汽车动力电池回收利用产业的发展是必然的，政府出台各项政策助力电动汽车动力电池回收利用产业的发展。在电动汽车动力电池回收利用产业的发展中，应考虑业务运营模式，建设相应的电动汽车动力电池信息库，引入集中式的信息管理平台，是发展电动汽车动力电池回收利用产业的重要环节。待在全国范围内建成电动汽车动力电池回收利用网络后，全国的电动汽车动力电池回收利用产业将联网运营，以此可推动电动汽车动力电池回收利用产业的发展。本书结合我国电动汽车的发展趋势及动力电池技术的发展，以电动汽车动力电池的梯次利用与拆解回收利用技术为核心内容。在编写过程中，在尽量做到有针对性和突出实用性的基础上，力求做到通俗易懂和结合实际，使得从事电动汽车动力电池的梯次利用与拆解回收利用的技术人员及管理人员从中获益，读者可以以此为“桥梁”，全面地了解和掌握电动汽车动力电池的梯次利用与拆解回收利用的新应用技术。本书由邓业林、丛亮、刘伟嵬著，提供资料的有何晋、李洪雷、周凯、苏泳健等，提供帮助的有陈祖航、马睿飞、陈桂泉和董澳。本书在写作过程中，无论是资料的收集还是技术信息交流，都得到了国内外学者和同行及电动汽车动力电池制造商的大力支持，在此一并表示衷心的感谢。由于笔者水平有限，书中难免有不足之处，敬请读者批评指正。作 者2022年1月
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