本书以火灾科学、化学反应热力学、锂离子电池原理、安全系统工程理论为基础，对锂离子电池的热失控机制、火灾危险性及动力电池系统的消防解决方案等方面取得最新研究成果进行了全面论述。全书共分七章，第一章主要介绍锂离子电池的发展、应用及热安全问题。第二章主要介绍锂离子电池的基本原理及关键材料。第三章介绍了主要电极材料、电解液等及其相互间的热反应特性。第四章重点论述了锂离子电池的热失控过程、热失控机制、及热失控预测模型及方法。第五章讲述了大型动力电池的火灾危险性，主要包括火灾特性、热释放速率特性及火灾危险性的评价方法。第六章论述了提高锂离子电池本质安全性的方法，第七章介绍了锂离子电池系统的消防安全对策。
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目录
前言
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
1.1.4 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 LixNi1/3C01/3Mn1/3O2-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+4Ti5O12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
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