新書推薦：
《
跟着渤海小吏读历史：大唐气象（全三册）
》
售價：NT$
989.0
《
心智的构建：大脑如何创造我们的精神世界
》
售價：NT$
352.0
《
美国小史（揭秘“美国何以成为美国”，理解美国的经典入门读物）
》
售價：NT$
352.0
《
中国古代北方民族史丛书——东胡史
》
售價：NT$
576.0
《
巨人传（插图珍藏本）
》
售價：NT$
3289.0
《
地下（村上春树沙林毒气事件的长篇纪实）
》
售價：NT$
332.0
《
偿还：债务与财富的阴暗面
》
售價：NT$
347.0
《
清华大学藏战国竹简校释（壹）：《命训》诸篇
》
售價：NT$
408.0
|
| 編輯推薦： |
数学建模已经成为电池开发的重要组成部分。从消费类电子产品到电动汽车，各种应用场景都在开发新的电池。因此，数学建模在设计和制造新单体电池、模组和电池包中的作用至关重要。
《电池的计算机辅助工程》通过案例详细讨论了电池实验和数学模型方面的进展，包括在工业界中的专家将数学模型应用于商用单体电池的多个实际案例；提供了全面的电池计算设计方法。
|
| 內容簡介： |
《电池的计算机辅助工程》通过案例详细讨论了电池实验和数学模型方面的进展，包括在工业界中的专家将数学模型应用于商用单体电池的多个实际案例。《电池的计算机辅助工程》从解耦了单体电池几何设计与化学相关参数的多尺度多域模型出发，呈现了商用单体电池和模组设计的实例，并提供了各尺度的丰富验证；对于模型参数辨识，特别是难以获取的机械和热滥用情况下的模型参数进行了详细讨论。同时结合实际案例，重点说明了在确定给定电池或模组设计时，机械、热和电化学现象之间的复杂相互作用，并揭示了精细现象学模型在解析电池安全性方面存在的差距。最后一章重点介绍了新兴趋势——高性能计算在电池建模中的应用，提供尺度桥接的切实案例并探讨数据科学和机器学习在这个信息丰富的领域中所带来的机遇。
《电池的计算机辅助工程》适合电池行业的从业人员，以及高等院校电气工程、新能源、材料科学等专业师生阅读。
|
| 關於作者： |
|
Shriram Santhanagopalan领导着美国国家可再生能源实验室（NREL）综合移动系统中心的电池材料、分析和诊断团队。他在南卡罗来纳大学获得了化学工程博士学位，并在过去十年间，在NREL开发了模型、材料和测试方法，以解决电池性能和安全限制方面的问题。他与世界各地几家领先的电池制造商和汽车OEM进行了广泛合作。在加入NREL之前，他是Celgard， LLC的高级研究科学家，主要负责电极的基础研究工作，并评估聚合物性能，同时还开发了用于大规格电池的新型表征工具，并设计出汽车电池的Li-2组件。此外，他积极参与电池标准委员会的工作，并撰写了60多篇文章以及参编了几本专著，其中包括一本与NREL团队联合撰写的专著。
|
| 目錄：
|
序
前言
致谢
第1章 商用软件在锂离子电池建模和仿真领域的应用
1.1 引言
1.2 商用计算机辅助工程软件概述
1.3 锂离子电池设计与仿真的商用软件产品
1.4 具体应用场景
1.4.1 材料设计
1.4.2 电极模拟
1.4.3 单体电池设计和模拟
1.4.4 模组和电池包设计
1.4.5 电池管理系统设计
1.4.6 系统设计
1.5 结论
1.5.1 材料设计
1.5.2 电极设计
1.5.3 单体电池设计
1.5.4 模组/电池包设计
1.5.5 电池管理和系统设计
参考文献
第2章 大尺寸锂离子电池电流分布的原位测量
2.1 引言
2.2 利用分段式锂离子电池直接测量电流分布的方法
2.2.1 使用分段式锂离子电池的实验方法
2.2.2 分段式锂离子电池的研究结果
2.3 通过局部电势测量间接推断电流分布
2.3.1 改装商用圆柱形电池的实验方法
2.3.2 改装商用圆柱形电池的实验结果
2.3.3 单层软包锂离子电池的实验方法
2.3.4 单层软包锂离子电池的实验结果
2.4 磁共振成像对电流分布的无损诊断
2.4.1 磁共振成像测量方法
2.4.2 磁共振成像的实验结果
2.5 总结与后续研究
参考文献
第3章 电化学能源系统的介观尺度建模与分析
3.1 引言
3.2 电化学物理
3.2.1 锂离子电池的热-电化学耦合
3.2.2 锂硫电池电极的物理化学相互作用
3.2.3 聚合物电解质燃料电池中的多相多组分传输
3.3 典型电化学系统的介观建模案例研究
3.3.1 锂离子电池
3.3.2 锂硫电池微观结构演化与电解质传输动力学
3.3.3 聚合物电解质燃料电池
3.4 总结与展望
参考文献
第4章 汽车用电池计算机辅助设计工具的开发
4.1 背景
4.2 引言
4.3 电池仿真技术的发展
4.3.1 基于MSMD方法的场模拟
4.3.2 系统仿真
4.3.3 降阶模型
4.3.4 热滥用/失控模型
4.4 电池测试和验证
4.4.1 单体电池性能测试和验证
4.4.2 模组/电池包级验证
4.5 后续计划
参考文献
第5章 场致机械损伤条件的实验模拟
5.1 引言
5.2 实验设计
5.3 单个电池接近热失控时的力学行为
5.4 12个电池组成的堆叠模组的圆柱形变形
5.5 总结
参考文献
第6章 电池受机械冲击时的滥用响应
6.1 引言
6.2 机械建模框架
6.2.1 机械模型的本构特性
6.2.2 机械模型的数值实现
6.2.3 组件级验证
6.2.4 扩展至电池和电池包级模拟
6.2.5 代表性三明治模型
6.3 与电化学和热模型的耦合
6.3.1 电化学建模框架
6.3.2 数值实现
6.3.3 几何和网格化
6.4 电气短路的描述
6.4.1 固定几何形状的内部短路
6.4.2 带几何演变的内部短路
6.4.3 短路电阻的随机描述
6.4.4 短路响应的电化学-热建模
6.5 单电池模拟结果
6.5.1 同时模拟与顺序模拟
6.5.2 固液相中的物质组分分布
6.5.3 短路电阻与电压和温度响应
6.6 多电池模拟
6.6.1 多电池失效响应的耦合MECT模拟
6.6.2 多电池结果的可视化
6.6.3 使用机械-电化学-热模拟的设计权衡
6.7 影响电池安全的其他因素
6.7.1 应变速率的影响
6.7.2 温度的影响
6.7.3 老化的影响
6.7.4 SOC的影响
6.8 数值考虑
6.9 下一步工作
6.9.1 气相反应
6.9.2 数据科学与电池安全
6.9.3 总结
参考文献
第7章 使用高性能计算和机器学习的机遇加速电池模拟
7.1 引言
7.2 电池的连续电化学和热模型
7.3 新型电池架构
7.3.1 在非平面交错几何中的应用
7.4 热管理
7.5 安全性
7.6 锂离子电池数据和机器学习的机遇
7.6.1 原子建模
7.6.2 连续尺度电化学系统
参考文献
|
| 內容試閱：
|
在几代电池外形结构、应用和化学中进行精密工程化使得电池的制造更像是一门艺术。与任何复杂而精细设计的体系一样，多学科交叉导致的尺度和范围上的复杂性使得问题的解决充满挑战。
美国能源部的车辆技术办公室启动了一个经过深思熟虑的计划，旨在利用仿真工具支持汽车动力电池的严谨技术和成本效益设计。自从成立以来，电动汽车电池的计算机辅助工程(CAEBAT)项目对电池制造商、原始设备制造商(OEM)和学术研究人员等产生了重大影响。在此努力下部署的软件工具集一直专注于电池设计相关的构建和破坏周期最小化，同时揭示工艺工程的微妙差异及其与电池长期性能之间的关系。《电池的计算机辅助工程》试图提供电池性能、寿命和安全响应等几个方面建模的详细探究，重点是以物理模型为坚实的基础，为更广泛的电池行业提供实用
工具。
我们并未试图对CAEBAT所属不同项目的各个方面进行全面覆盖，而是提供了大尺寸电池的虚拟设计工具在该项目中演变的过程。为了便于读者全面了解这些模型，《电池的计算机辅助工程》还引用了早期出版物和网页作为参考。第1章对广泛应用于电池工程的计算工具和商用软件进行了全面概述。除了讨论各种软件工具的功能，该章还可作为电池建模文献的重要汇编。第2章对大尺寸单体电池中非均匀性的详尽实验研究进行了讨论。这些独特的测量结果有助于我们深入了解电池不同部分的热特性和电性能局限，相应的模型解决了与电池尺寸扩展相关的实际问题。第3章全面讨论了电极工程，并强调了其在多重电池化学介观设计中的重要性。这些经典案例展示了这些模型对下一代电池开发的实用价值。第4章详细考察了电池包设计的各个方面，并提供了大量实验结果，这些实验结果提示对建模工具成熟性和其与实际汽车动力电池设计相关性的关注。第5章详细介绍了从单体电池部件到电池模组的电池机械响应参数化方面的实验研究。该章提示注意滥用测试的设置细节，并提供具体建议，以尽量减少测试结果的不确定性。第6章探讨了在各种滥用条件下模拟机械变形的经验。我们解决了该领域的常见问题，如接触电阻与发热速率之间的关系，以及老化对单体电池滥用反应的影响。第7章强调了多尺度模型和高性能计算工具的重要性，以简化其实现过程。该章最后详细讨论了人工智能和机器学习工具如何与大型数据库进行交互，从而重新定义电池的计算机辅助工程。这些章节共同提供了全面的电池计算设计方法。
最后，这在很大程度上是一项正在进行中的工作。随着新化学物质的出现，推动电池设计和分析的数学工具正迅速发展。我们真诚希望这些章节就像数学工具为电池设计搭建舞台一样，促进电池的稳健设计和性能提升。
Shriram Santhanagopalan
美国科罗拉多州戈尔登市
|
|
購物車/收銀台(0) | 在線留言板
| 付款方式
| 聯絡我們
| 運費計算
| 幫助中心 |
加入書簽
HOME
新書上架
