本教材以动力电池在电动车辆上应用的外特性介绍为基础,重点介绍动力电池系统匹配、动力电池测试方法、动力电池管理系统设计、动力电池成组应用理论、动力电池充电方法等与电动车辆设计和应用相关的内容。突出电动汽车电池成组理论、动力电池管理技术方面的科研成果和理论,用于指导车辆工程专业学生学习、了解动力电池及其应用技术。本书同时也可供从事车用电池研究、开发、生产、销售和使用人员参考,也可供相关领域如新能源汽车、电动汽车行业人员参考。
	       2015 年, 以电动汽车为主的新能源汽车被确定为“中国制造2025” 十大重点推动领域之一, 并掀起了电动汽车产业化和商业化应用的热潮。随着新能源汽车技术的发展和规模化应用, 新型动力电池陆续开发并应用, 同时, 动力电池的安全性问题凸显, 促进了动力电池热失控理论和动力电池系统设计技术的深入研究。 
	       本次修订主要优化了教材结构, 精简和更新了第1 章、第5 章、第6 章、第12 章等章节的部分内容, 调整了第9 章和第10 章的顺序和结构, 在部分章节补充了新技术和新进展, 突出了重点和应用性。主要修订内容如下:1. 第2 章, 增加了动力电池的相关概念、动力电池放电方法及常见故障;2. 第3 章, 增加了动力电池评价方法;3. 第4 章, 增加了动力电池基本测试评价;4. 第7 章, 增加了三元材料锂离子电池内容, 并更新了部分内容;5. 第8 章, 增加了一些新型动力电池内容, 如铝空气电池等;6. 第9 章即第1 版中的第10 章, 更新了动力电池一致性的部分内容, 增加了动力电池状态估计的相关理论;7. 第10 章即第1 版中的第9 章, 增加了电池热失控与热安全管理、BMS 系统控制策略及可靠性设计等内容;8. 第11 章, 增加了动力电池系统的布置、动力电池系统设计的发展趋势等内容。 
	       本书由王震坡、孙逢春、刘鹏共同编著, 以刘鹏为主完成了主要内容的补充和修订。 
	       北京理工大学电动车辆国家工程实验室的博士生曲昌辉、张文亮、洪吉超, 硕士生朱敬娜、刘旭泽、樊文韬等协助进行了书稿资料的整理, 在此对他们辛勤的工作表示感谢。 
	       由于作者水平所限, 书中若有不妥之处, 恳切希望各位读者批评指正。 
	       编著者
	
 
序
第2 版前言
第1 版前言
第1 章 动力电池及其驱动的
电动车辆  1
 1. 1 动力电池及电动车辆发展简史  1
 1. 2 国内外动力电池技术现状  4
 1. 3 动力电池驱动的车辆类型  7
 1. 4 动力电池及电动汽车发展趋势  12
第2 章 动力电池的基本概念  13
 2. 1 蓄电池分类  13
 2. 2 化学能电能转换基本原理  14
 2. 3 电池的基本构成  14
 2. 4 电池及电池组  15
 2. 5 电池的基本参数  16
 2. 6 充、放电方法  26
 2. 7 常见电池故障  31
第3 章 车辆对动力电池的要求  33
 3. 1 电动车辆驱动力的主要影响因素  33
 3. 2 动力电池的能量和功率需求  34
 3. 3 动力电池评价参数  36
 3. 4 动力电池评价方法  38
第4 章 动力电池测试  41
 4. 1 动力电池基本测试原理与方法  41
 4. 2 动力电池基本测试评价  45
 4. 3 典型的测试设备  49
第5 章 铅酸动力电池  53
 5. 1 概述  53
 5. 2 铅酸电池的工作原理及结构  53
 5. 3 铅酸电池的板栅合金  55
 5. 4 铅酸电池的电解液  56
 5. 5 铅酸电池的活性物质  57
 5. 6 铅酸电池的隔板  57
 5. 7 铅酸电池的性能  58
 5. 8 废旧铅酸电池的回收利用  62
第6 章 碱性动力电池  63
 6. 1 概述  63
 6. 2 镍镉电池  63
 6. 3 镍氢电池  64
 6. 4 碱性动力电池的应用  71
第7 章 锂离子动力电池  73
 7. 1 概述  73
 7. 2 锂离子动力电池的工作原理  74
 7. 3 正极材料  75
 7. 4 负极材料  79
 7. 5 锂离子电池的失效机理  80
 7. 6 锂离子动力电池的性能  81
 7. 7 锂离子动力电池的应用  90
第8 章 其他电池  92
 8. 1 金属空气电池  92
 8. 2 钠硫电池  100
 8. 3 锂硫电池  103
 8. 4 Zebra 电池  104
 8. 5 飞轮电池  107
 8. 6 太阳能电池  108
 8. 7 超级电容器  111
 8. 8 燃料电池  115
第9 章 动力电池应用理论  121
 9. 1 动力电池一致性  121
 9. 2 动力电池组使用寿命  134
 9. 3 动力电池状态估计  144
 9. 4 温度场设计方法  155
第10 章 动力电池管理系统  162
 10. 1 基本构成和功能  162
 10. 2 数据采集方法  163
 10. 3 电量管理系统  169
 10. 4 均衡管理系统  173
 10. 5 热管理系统  176
 10. 6 电池热失控与热安全管理  179
10. 7 电安全管理系统  181
 10. 8 数据通信系统  183
 10. 9 电池组的峰值功率预测  185
 10. 10 BMS 控制策略  189
 10. 11 BMS 系统可靠性设计  191
第11 章 动力电池系统设计及
使用  194
 11. 1 电动车辆能耗经济性评价参数  194
 11. 2 电池系统与整车的匹配方法  196
 11. 3 电池包结构与设计  201
 11. 4 电池系统的布置  206
 11. 5 动力电池系统充电方法  209
 11. 6 动力电池的梯次利用与回收  213
 11. 7 动力电池系统设计的发展趋势  214
第12 章 动力电池充电基础设施  217
 12. 1 充电机  217
 12. 2 充电站  219
参考文献  226