第1章 绪论 1
1.1锂离子电池发展历程 1
1.2锂离子电池应用概况 3
1.2.1锂离子电池在小型消费电子产品领域的应用 3
1.2.2锂离子电池在电动汽车领域的应用 3
1.2.3锂离子电池在储能领域的应用 8
1.2.4锂离子电池在特殊场合的应用 9
1.3锂离子电池的热安全问题 9
1.3.1电解液的热安全问题 10
1.3.2电极-电解液体系的热安全问题 11
1.3.3锂离子电池的火灾危险性 12
1.3.4锂离子电池热安全研究趋势 12
1.4锂离子电池相关安全规范 12
1.4.1国际标准 12
1.4.2国内标准 18
参考文献 21
第2章 锂离子电池基本原理 25
2.1锂离子电池工作原理 25
2.2锂离子电池关键构成材料 26
2.2.1正极材料 26
2.2.2负极材料 26
2.2.3电解液 27
2.2.4其他材料 29
2.3锂离子电池的类型及特点 30
2.3.1锂离子电池的类型 30
2.3.2锂离子电池的特点 33
2.4锂离子电池热安全性主要研究方法 34
2.4.1锂离子电池热失控研究 34
2.4.2锂离子电池火灾危险性研究 44
2.4.3锂离子电池滥用测试研究 48
2.4.4锂离子电池热模型及数值计算研究 49
参考文献 50
第3章 锂离子电池材料的热安全性 53
3.1锂盐及其电解液热安全性 53
3.1.1常用锂盐的热安全性 53
3.1.2锂盐对电解液热安全性的影响 58
3.2溶剂及其电解液热安全性 61
3.2.1常用有机溶剂及其LiPF6溶液的热稳定性 61
3.2.2有机溶剂构成对电解液热安全性的影响 70
3.3正极材料的热安全性 75
3.3.1 LixCoO2-电解液的热安全性 76
3.3.2 LixMn2O4-电解液的热安全性 86
3.3.3 LixFePO4-电解液的热安全性 90
3.3.4 LixNi1/3Co1/3Mn1/3O2-电解液的热安全性 91
3.3.5几种正极材料热安全性比较 92
3.4负极材料的热安全性 95
3.4.1石墨-电解液的热安全性 95
3.4.2钛酸锂-电解液的热安全性 107
3.4.3 LixC6和Lix＋4 Ti5 O12热安全性比较 112
3.5辅助材料的热安全性 114
3.5.1聚偏氟乙烯的热安全性 114
3.5.2乙炔黑的热安全性 115
3.5.3隔膜的热安全性 116
参考文献 117
第4章 锂离子电池热失控机制 121
4.1锂离子电池热失控过程 121
4.1.1锂离子电池的滥用工况 121
4.1.2锂离子电池热失控原理 122
4.1.3锂离子电池热失控过程 123
4.1.4锂离子电池热失控内在要素 125
4.2锂离子电池模型 126
4.2.1锂离子电池电化学模型 126
4.2.2锂离子电池热模型 129
4.2.3锂离子电池耦合模型 131
4.3锂离子电池热失控预测 134
4.3.1模拟预测 134
4.3.2锂离子电池热失控的最低环境温度 140
4.4锂离子电池电-热转换过程 141
4.4.1锂离子电池电-热转换参数 141
4.4.2锂离子电池电-热转换影响因素 141
参考文献 142
第5章 锂离子电池火灾危险性 148
5.1锂离子电池火灾的事故树分析 148
5.1.1事故树简介 148
5.1.2锂离子电池火灾和爆炸的事故树演化分析 149
5.2锂离子电池火灾行为 153
5.3多种电池体系下的火灾危险性分析 160
5.3.1多种电池体系下的火灾危险性实验 160
5.3.2荷电状态对电池火灾危险性影响分析 164
5.4电池组的火灾行为 166
参考文献 173
第6章 锂离子电池本质安全对策 175
6.1电极材料的改性 176
6.1.1正极材料的改性 176
6.1.2负极碳材料的改性 188
6.2安全电解液 193
6.2.1锂离子电池电解液安全问题 193
6.2.2提高电解液热稳定性的途径 194
6.2.3锂离子电池阻燃添加剂的研究 198
6.3其他本质安全技术 242
参考文献 246
第7章 锂离子电池消防安全对策初探 258
7.1锂离子电池安全监测 258
7.1.1传感器类型 258
7.1.2基于锂离子电池特性的探测方法 264
7.1.3锂离子电池安全监测尚存在的问题 265
7.2锂离子电池火灾探测 265
7.2.1火灾探测器概述 265
7.2.2火灾探测器的有效性 267
7.3灭火剂的有效性 268
7.3.1灭火的基本原理 268
7.3.2灭火剂及其适用范围 269
7.3.3针对锂离子电池热失控的灭火剂 273
7.4锂离子电池灭火系统 278
7.4.1自动灭火系统 278
7.4.2灭火系统设计规范 279
7.4.3灭火系统性能化设计 279
7.5消防工程简介 280
7.6锂离子电池灭火技术展望 282
参考文献 283