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第1章 车用电池系统的整体安全性考虑 1

1.1研究背景 1

1.2技术背景 3

1.2.1遵循ISO 26262标准的功能安全简介 3

1.2.2汽车电池系统的结构 4

1.3汽车电池系统的安全措施分类与应用 6

1.3.1组织安全措施与技术安全措施 6

1.3.2电池系统单元中的安全措施应用 7

1.4概念阶段非E/E措施的考虑 9

1.5结论 14

致谢 15

参考文献 15

第2章 电池碰撞安全性的建模 17

2.1引言 17

2.1.1动机 17

2.1.2电动汽车的特殊危险 18

2.1.3可行的电池设计方法 19

2.2汽车电池设计 19

2.2.1电池模块和元件 19

2.2.2安全性相关的设计参数 21

2.3考虑电池的汽车结构设计过程 22

2.3.1标准方法和要求 22

2.3.2电池的碰撞测试和碰撞仿真 23

2.4电池的有限元模型 23

2.4.1机械变形建模 24

2.4.2材料和连接点失效的建模 26

2.4.3电接触和泄漏的建模 28

2.5结论 29

致谢 30

参考文献 30

第3章 热失控：单体电池的热失控成因和影响 33

3.1引言 33

3.2实验 34

3.2.1实验台简介 34

3.2.2测试方法 35

3.2.3气体分析 35

3.2.4单体成分辨识 36

3.2.5锂离子电池单体 36

3.2.6电学特性 38

3.3结果和讨论 39

3.3.1热失控的典型过程 39

3.3.2热失控试验 41

3.3.3气体分析 44

3.4结论 44

致谢 45

参考文献 45

第4章 与应用相关的电池建模：从经验建模到机理建模方法 48

4.1引言 48

4.2经验模型 49

4.3等效电路模型 50

4.4机理模型 52

4.4.1电荷转移 53

4.4.2离子转移 54

4.4.3电子转移 55

4.4.4多孔电极 55

4.4.5嵌入 55

4.4.6生热 57

4.4.7电池老化 57

4.5大尺度建模 57

4.5.1热特性 58

4.5.2电特性 60

4.5.3分布式微结构建模 61

致谢 61

参考文献 62

第5章 锂离子电池老化研究分析方法 63

5.1引言 63

5.1.1锂离子电池的工作原理 63

5.1.2锂离子电池的老化 64

5.1.3锂离子电池研究 66

5.2电池材料的提取 67

5.2.1打开电池 67

5.2.2电解质的提取 67

5.2.3电极取样 68

5.3电极的分析 69

5.3.1 X射线光谱（XPS） 69

5.3.2扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱仪（EDX） 69

5.3.3元素分析（ICP，TXRF） 71

5.3.4拉曼光谱 71

5.4隔膜分析 71

5.5电解质的老化 72

5.5.1气相色谱仪（GC） 72

5.5.2离子色谱法（IC） 73

5.5.3电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）／全反射X射线荧光分析（TXRF） 74

5.6商用电解质的分解途径 74

5.7定量测量 75

致谢 76

参考文献 76

第6章 锂离子电池参数估计的贝叶斯推论 80

6.1简介 82

6.2反问题：变无形为有形 83

6.2.1简介 83

6.2.2确定性方法：线性和线性化模型 84

6.2.3贝叶斯方法 86

6.2.4马尔可夫链-蒙特卡罗方法（MCMC方法） 86

6.3锂离子电池单体模型 89

6.4参数的灵敏度 91

6.5基于MCMC方法的统计反演 92

6.5.1数据和先验分布 92

6.5.2后验采样 93

6.5.3参数的后变性 94

6.5.4统计效率 97

6.5.5计算效率的说明 98

6.6结论 98

致谢 99

参考文献 99

第7章 数据驱动方法设计电池SOC观测器 100

7.1引言 100

7.2数据驱动校准工作流程 101

7.3荷电状态观测器设计 102

7.3.1试验设计 102

7.3.2数据驱动的电池建模 104

7.3.3非线性观测器设计 107

7.4结论 110

致谢 110

参考文献 111