Đang tải... (xem toàn văn)
Cuốn “Sổ tay hướng dẫn thiết kế bộ pin lithiumIon: Hóa chất, Thành phần, Loại và Thuật ngữ”, song ngữ AnhViệt, cung cấp cho người đọc một lời giải thích rõ ràng và ngắn gọn về cái cách mà pin Liion được thiết kế từ góc nhìn của người quản lý, nhân viên bán hàng, người quản lý sản phẩm hoặc kỹ sư mới, người mà chưa phải là chuyên gia về thiết kế pin Liion. Nó sẽ đưa ra lời giải thích dành cho người không chuyên về lịch sử điện khí hóa phương tiện, ý nghĩa của các thuật ngữ khác nhau và cách thực hiện một số phép tính đơn giản mà có thể được sử dụng để xác định kích cỡ, dung lượng, điện áp và năng lượng cơ bản của pin. Đến cuối cuốn sách này, người đọc đã hiểu vững chắc về tất cả các thuật ngữ xung quanh pin Liion và có thể thực hiện một số phép tính đơn giản về pin. Cuốn sách này vô cùng hữu ích cho cả những kỹ sư mới cũng như người có kinh nghiệm đang chuyển sang lĩnh vực pin. Pin Liion là một trong những hệ thống độc đáo nhất trên ô tô ngày nay ở chỗ chúng kết hợp nhiều quy tắc kỹ thuật, tuy nhiên hầu hết các chương trình kỹ thuật chỉ tập trung vào một lĩnh vực kỹ thuật duy nhất. Cuốn sách này cung cấp cho bạn tài liệu tham khảo về lịch sử, thuật ngữ và tiêu chí thiết kế cần thiết để hiểu về pin Liion và đưa ra một khái niệm pin mới thành công. Cho dù bạn là kỹ sư điện, kỹ sư cơ khí hay nhà hóa học thì cuốn sách này sẽ giúp bạn nhận thức tốt hơn về mối quan hệ qua lại giữa các lĩnh vực kỹ thuật pin khác nhau mà cần thiết để hiểu pin như một Hệ thống lưu trữ năng lượng.
The Handbook of Lithium-Ion Battery Pack Design This page intentionally left blank The handbook of lithium-ion battery pack design Nội dung Acronyms List x Danh mục từ viết tắt x Chapter 1: Introduction Chương 1: Lời mở đầu Factors Influencing Consumer Adoption of Electric Vehicles Các yếu tố ảnh hưởng tới chấp nhận người tiêu dùng xe điện Evolving Vehicle Technology Needs Tiến triển yêu cầu công nghệ phương tiện Purpose of the Book Mục đích sách Chapter Outline 11 Sơ lược chương 11 Chapter 2: History of Vehicle Electrification 15 Chương 2: Lịch sử điện khí hóa phương tiện 15 The History of the Modern Storage Battery 18 Lịch sử pin lưu trữ đại 18 An Electrical Industry Emerges 23 Một ngành công nghiệp điện xuất 23 Early Electric Vehicle Development 24 Sự phát triển xe điện thủa sơ khai 24 Modern Vehicle Electrification 27 Điện khí hóa phương tiện đại 27 Chapter 3: Basic Terminology 37 Chương 3: Thuật ngữ 37 Vehicle and Industry Terms 38 Các thuật ngữ phương tiện nghành 38 Stationary and Grid Terminology 44 Thuật ngữ ngành lưới điện trạm cố định 44 Battery Terms 45 Thuật ngữ pin 45 Chapter 4: Battery Pack Design Criterial and Selection 56 Chương 4: Lựa chọn tiêu chí thiết kế pin 56 Contents iv The handbook of lithium-ion battery pack design Ohm’s Law and Basic Battery Calculations 61 Định luật Ohm tính toán pin 61 Converting Customer Requirements into Pack Designs 75 Chuyển đổi yêu cầu khách hàng vào thiết kế pin 75 Power to Energy Ratios 77 Tỉ số Công suất/Năng lượng 77 Large Station and Grid Systems 79 Các hệ thống trạm cố định lưới điện lớn 79 Quick Formula Summary 80 Bản tổng hợp nhanh công thức 80 Chapter 5: Design for Reliability/Design for Service 82 Chương 5: Thiết kế theo độ tin cậy/Thiết kế theo dịch vụ 82 Design for Reliability/Design for Service 84 Thiết kế theo độ tin cậy/Thiết kế theo dịch vụ 84 Quality and Reliability 86 Chất lượng Độ tin cậy 86 Failure Modes Effects Analysic 88 Phương pháp phân tích dạng lỗi ảnh hưởng 88 Design for Service 90 Thiết kế theo dịch vụ 90 Chapter Summary 92 Tổng kết chương 92 Chapter 6: Computer-Aided Design and Analysis 95 Chương 6: Thiết kế Phân tích có trợ giúp máy tính 95 Organizations and Analysis Products 96 Các tổ chức sản phẩm phân tích 96 Analysis Tools 100 Các cơng cụ phân tích 100 Battery Sizing Tools 102 Các công cụ định cỡ pin 102 Chapter 7: Lithium-Ion and Other Cell Chemistries 105 Chương 7: Thành phần hóa chất viên lithium-ion loại viên khác 105 Lead Acid 110 Axit chì 110 Nickel Metal-based Chemistries 117 Các hóa chất gốc kim loại Niken 117 Sodium-based Chemistries 121 Contents v The handbook of lithium-ion battery pack design Các hóa chất gốc sodium 121 Lithium-ion Cells 124 Viên lithium-ion 124 Cathode Chemistries 130 Các hóa chất cathode 130 Anode Chemistries 132 Các hóa chất anode 132 Separators 133 Tấm phân tách 133 Eectrolytes 134 Chất điện phân 134 Safety Features 136 Các tính an toàn 136 Lithium-Ion Cell Types and Sizes 138 Các kích cỡ loại viên Lithium-ion 138 Lithium-Ion Cell Manufacturers 143 Các nhà sản xuất viên Lithium-ion 143 Chapter 8: Battery Management System Controls 150 Chương 8: Các kiểm soát hệ thống quản lý pin 150 BMS Typologies 153 Các loại hình học BMS 153 BMS Hardware 155 Phần cứng BMS 155 Balancing 157 Cân 157 Active versus Passive Balancing 161 Cân chủ động so với bị động 161 Additional BMS Functionality 163 Chức thêm BMS 163 Software and Controls 165 Phần mềm điều khiển 165 Chapter 9: System Control Electronics 168 Chương 9: Các thiết bị điện tử điều khiển hệ thống 168 Contactors/Relays 170 Công tắc tơ/Rơ le 170 High-Voltage Interlock Loop 173 Vịng lặp khóa liên động điện áp cao 173 Fuses 174 Contents vi The handbook of lithium-ion battery pack design Cầu chì 174 Battery Disconnect Unit 176 Bộ ngắt kết nối Pin 176 Connectors 177 Bộ kết nối 177 Charging 178 Sạc 178 Chapter 10: Thermal Management 184 Chương 10: Quản lý nhiệt 184 Why Cooling? 191 Tại phải làm mát? 191 Why Heating? 197 Tại phải làm nóng? 197 Active Thermal Management Systems 197 Các hệ thống quản lý nhiệt chủ động 197 Passive Thermal Management Systems 204 Các hệ thống quản lý nhiệt bị động 204 Temperature-Protection and Insulation 206 Giữ nhiệt cách nhiệt 206 Thermocouples and Measurement 207 Cặp nhiệt điện đo lường 207 Chapter 11: Mechanical Packing and Material Selection 211 Chương 11: Đóng gói khí lựa chọn vật liệu 211 Module Designs? 214 Thiết kế Mô-đun? 214 Use of Metals in Battery Design 216 Sử dụng kim loại thiết kế pin 216 Use of Plastics and Composites in Battery Design 218 Sử dụng nhựa composite thiết kế pin 218 Sealed Enclosures 220 Lớp vỏ bọc đóng kín 220 Chapter 12: Battery Abuse Tolerance 225 Chương 12: Sức chịu đựng mức pin 225 Failure Modes of Lithium-Ion Batteries 228 Các dạng lỗi pin Lithium-ion 228 Characterization and Performance Testing 231 Thử nghiệm đặc tính hiệu suất 231 Contents vii The handbook of lithium-ion battery pack design Safety and Abuse Testing 237 Thử nghiệm an toàn mức 237 Certification Testing 241 Thử nghiệm chứng nhận 241 Chapter 13: Industrial Standards and Organizations 248 Chương 13: Các tổ chức tiêu chuẩn công nghiệp 248 Voluntary Standards 252 Các tiêu chuẩn tự nguyện 252 Research and Development and Trade Groups 268 Các nhóm nghiên cứu, phát triển thương mại 268 Mandatory Standards Organizations 271 Các tổ chức tiêu chuẩn bắt buộc 271 Chinese Standards and Industry Organizations 273 Các tổ chức nghành tiêu chuẩn Trung Quốc 273 European Standards and Industry Organizations 277 Các tổ chức nghành tiêu chuẩn Châu Âu 277 Chapter 14: Second Life and Recycling of Lithium-Ion Batteries 281 Chương 14: Vòng đời thứ hai tái chế pin lithium-ion 281 Repairing and Remanufacturing 284 Sửa chữa tái sản xuất 284 Refurbishing, Repurposing, and Second Life 284 Tân trang, tái sử dụng với mục đích khác vịng đời thứ hai 284 Second Life Partnerships 289 Quan hệ đối tác vòng đời thứ hai 289 Recycling 291 Tái chế 291 Chapter 15: Lithium-Ion Battery Applications 296 Chương 15: Các ứng dụng pin lithium-ion 296 Personal Transportation Applications 298 Các ứng dụng phương tiện giao thông cá nhân 298 Automotive Applications 305 Các ứng dụng ô tô 305 Bus and Public Transportation 320 Xe bus phương tiện giao thông công cộng 320 HD Truck Applications 324 Ứng dụng xe tải hạng nặng (HD) 324 Industrial Applications 325 Contents viii The handbook of lithium-ion battery pack design Ứng dụng công nghiệp 325 Robotics and Autonomous Applications 327 Ứng dụng rô bốt tự hành 327 Marine and Maritime Applications 329 Ứng dụng biển hàng hải 329 Grid and Stationary Applications 330 Ứng dụng trạm cố định lưới điện 330 Aerospace Applications 340 Ứng dụng hàng không vũ trụ 340 Chapter 16: The future of Lithium-Ion Batteries and Electrification 345 Chương 16: Tương lai pin lithium-ion điện khí hóa 345 Major Trends 346 Các xu hướng 346 Technological Trends 348 Các xu hướng công nghệ 348 Future Trends in Battery Technilogy 350 Các xu hướng tương lai công nghệ pin 350 Conclusion 353 Kết luận 353 References 355 Các tài liệu tham khảo 355 Appendix A: USABC 12-V Stop/Start Battery Pack Goals 362 Phụ lục A: Các mục tiêu cho pin 12 V hệ thống tắt khởi động USABC 362 Appendix B: USABC 48-V Stop/Start Battery Pack Goals 364 Phụ lục B: Các mục tiêu cho pin 48 V hệ thống tắt khởi động USABC 364 Appendix C: USABC HEV Battery Pack Goals 366 Phụ lục C: Các mục tiêu cho pin HEV USABC 366 Appendix D: USABC PHEV Battery Pack Goals 368 Phụ lục D: Các mục tiêu cho pin PHEV USABC 368 Appendix E: USABC EV Battery Pack Goals 370 Phụ lục E: Các mục tiêu cho pin EV USABC 370 Contents ix The handbook of lithium-ion battery pack design Danh mục từ viết tắt A AC AGM Ah AIAG Ampere/ Ampe, đơn vị đo cường độ dòng điện Alternating Current/ Dòng điện xoay chiều Absorbed Glass Mat/ Màng sợi thủy tinh thẩm thấu cao Ampere hour/ Đơn vị đo điện lượng/dung lượng pin/Ác quy The Automotive Industry Action Group/ Nhóm hành động ngành công nghiệp ô tô (Hoa Kỳ) ALBAC Advanced Lead Acid Battery Council/ Hội đồng ác quy axit chì tiên tiến ( Hoa kỳ) ALT Accelerated Life Testing/ Kiểm tra tuổi thọ tăng tốc ANOVA Analysis of Variance/ Phân tích phương sai ARB Air Resource Board/ Hội đồng tài ngun khơng khí ASIC Application Specific Integrated Circuit/ Mạch tích hợp chuyên dụng ASQ American Society for Quality/ Hiệp hội chất lượng Hoa Kỳ AUV Autonomous Underwater Vehicle/ Phương tiện tự hành nước BAS Belt-Alternator-Starter/ Hệ thống Dây curoa-Máy phát điện xoay chiều -Bộ khởi động BCI Battery Council International/ Hội đồng pin quốc tế BDU Battery Disconnect Unit/ Bộ ngắt kết nối pin BEV Battery Electric Vehicle/ Xe điện chạy pin BMS Battery Management System/ Hệ thống quản lý pin BOL Beginning of Life/ Bắt đầu vòng đời CAD Computer-aided Design/ Thiết kế hỗ trợ máy tính CAE Computer-aided Engineering/ Thiết kế hỗ trợ máy tính CAEBAT Computer-aided Engineering for Electric-Drive Vehicle Batteries/ Kỹ thuật có trợ giúp máy tính dành cho pin xe chạy điện CAFE Corporate Average Fuel Economy/ Tiêu chuẩn tiết kiệm nguyên liệu trung bình doanh nghiệp CARB California Air Resource Board/ Hội đồng tài ngun khơng khí California (Hoa Kỳ) CATARC China Automotive Technology and Research Center/ Trung tâm nghiên cứu công nghệ ô tô Trung Quốc CES Community Energy Storage/ Lưu trữ lượng cộng đồng CFD Computational Fluid Dynamics/ Tính tốn động lực học chất lưu CID Current Interrupt Device/ Thiết bị ngắt mạch/dòng CSC Cell Supervision Circuit/ Mạch giám sát viên DC Direct Current/ Dòng điện chiều DEC Diethyl Carbonate DES Distributed Energy Storage/ Lưu trữ lượng phân tán DFMEA Design Failure Modes Effect Analysis/ Phương pháp phân tích dạng lỗi ảnh hưởng thiết kế DFR Design for Reliability/ Thiết kế theo độ tin cậy DFS Design for Service/ Thiết kế theo dịch vụ DFSS Design for Six Sigma/ Thiết kế theo 6-Sigma DMC Dimethyl Carbonate DOD Depth of Discharge/ Độ sâu xả hay độ xả sâu DOE Design of Experiments/ Thiết kế theo thực nghiệm DOE U.S Department of Energy/ Bộ lượng Hoa Kỳ Acronyms List x The handbook of lithium-ion battery pack design Chương 1: Lời mở đầu Chapter 1 The handbook of lithium-ion battery pack design Today lithium-ion (Li-ion) batteries are everywhere…they power our watches, smart phones, tablets, laptops, portable appliances, GPS devices, handheld games, and just about everything else we carry with us today But they are also beginning to power our neighborhoods, our homes, and our vehicles, or perhaps when talking about transportation applications, it is more accurate to say that batteries power our transportation again And today as these industries continue to experience rapid growth, many people who have not previously worked with Li-ion batteries now find themselves in the role of a business professional, technician, or engineer who is moving into the field of Li-ion batteries and are in need of an introduction to Li-ion battery technology In that case, this book is designed specifically for you! Ngày nay, pin lithium-ion (Li-ion) có khắp nơi… chúng cấp nguồn cho đồng hồ, điện thoại thơng minh, máy tính bảng, máy tính xách tay, dụng cụ di động, thiết bị GPS, trò chơi cầm tay tất thứ khác mà mang theo bên ngày Nhưng chúng bắt đầu cấp nguồn cho khu dân cư, nhà riêng xe cộ có lẽ nói ứng dụng giao thơng xác phải nói pin lại lần cấp cơng suất cho phương tiện giao thông Và ngày ngành công nghiệp tiếp tục phát triển nhanh chóng, nhiều người mà trước chưa làm việc với pin Li-ion thấy vai trị chun gia kinh doanh, kỹ thuật viên kỹ sư chuyển sang lĩnh vực pin Li-ion cần giới thiệu cơng nghệ pin Li-ion Trong trường hợp sách thiết kế dành riêng cho bạn! This book is intended to introduce a variety of topics that surround Li-ion batteries and battery design at a detailed enough level to make batteries understandable for the “layman.” If you are an engineer, you will swiftly understand these concepts However, if you are like many of us and are not an engineer, then this book will help you make sense of the world of Li-ion batteries and be able to speak intelligently about them The concepts in this book are focused on vehicle electrification, but are also relevant to many other applications including stationary energy storage, marine and offshore vessels, industrial motive, robotics, and other types of electric applications In essence, this book is intended to take the mystery out of modern battery applications But let me make a disclaimer as we get started, this book is not intended to make you a battery engineer nor is it intended to replace your battery engineering team It is instead a tool to add to your tool kit Cuốn sách nhằm mục đích giới thiệu đủ loại chủ đề xoay quanh pin Li-ion thiết kế pin mức độ đủ chi tiết để giúp “người khơng có chun mơn” hiểu pin Nếu bạn kỹ sư, bạn nhanh chóng hiểu khái niệm Tuy nhiên, bạn giống nhiều người số kỹ sư, sách giúp bạn dễ hiểu giới pin Li-ion nói chúng cách có hiểu biết Các khái niệm sách tập trung vào điện khí hóa phương tiện, có liên quan đến nhiều ứng dụng khác bao gồm lưu trữ lượng dạng trạm cố định, tàu biển tàu dịch vụ khơi, chuyển động công nghiệp, rô bốt loại ứng dụng điện khác Về chất, sách nhằm mục đích khám phá bí ẩn ứng dụng pin đại Nhưng để tuyên bố miễn trừ trách nhiệm trước bắt đầu, sách không nhằm giúp bạn trở thành kỹ sư pin không nhằm để thay đội ngũ thiết kế pin bạn Thay vào đó, công cụ để thêm vào đồ nghề bạn Batteries are unique in the field of energy storage products as they both create the energy through chemical processes and then store the energy within the same device Other energy storage devices require the energy to be generated in one place and stored in another For example, in an automobile, the energy is created through a refining of liquid crude oil, it is then transferred to the Chapter The handbook of lithium-ion battery pack design service stations, where it is again stored until you purchase it and store it again as a liquid fuel in the tank, it is finally converted into energy (and work) in the combustion process of the internal combustion engine Pin độc vô nhị lĩnh vực sản phẩm lưu trữ lượng chúng vừa tạo lượng thơng qua q trình hóa học sau lưu trữ lượng thiết bị Các thiết bị lưu trữ lượng khác yêu cầu lượng tạo nơi lưu trữ nơi khác Ví dụ, tơ, lượng tạo thơng qua q trình lọc dầu thơ lỏng, sau chuyển đến trạm xăng dầu, nơi mà lần tích trữ bạn mua lại chứa đựng lần dạng nhiên liệu lỏng bình chứa xe, cuối chuyển hóa thành lượng (và sinh cơng) q trình đốt cháy động đốt In a Chapter I wrote for the Handbook of Lithium-ion Battery Applications (Warner, 2014), I offered a brief look at Li-ion battery design considerations and discussed cells, mechanical, thermal, and electronic components of Li-ion battery packs This book will build on that initial discussion and dig deeper into each of those systems and delve into some of the formulas and calculations that are used when making battery pack decisions Additionally, we will take a look at some of the testing and certification requirements, the growing group of industry organizations and discuss some of the various applications that are benefitting from the addition of electrical energy storage technology Trong Chương mà viết cho Sổ tay ứng dụng pin Lithium-ion (Warner, 2014), cung cấp nhìn ngắn gọn suy xét cân nhắc thiết kế pin Li-ion thảo luận viên, thành phần khí, nhiệt điện tử pin Li-ion Cuốn sách xây dựng dựa thảo luận ban đầu đào sâu hệ thống tìm hiểu sâu vào số cơng thức phép tính sử dụng đưa định pin Ngoài ra, xem xét số yêu cầu thử nghiệm chứng nhận, nhóm tổ chức cơng nghiệp phát triển thảo luận số ứng dụng khác mà hưởng lợi từ việc thêm vào công nghệ lưu trữ lượng điện With the recent exposure that has occurred in the media surrounding Li-ion batteries, such as the Boeing 787 Dreamliner battery failures that caused the delay in launching the new plane and an intensive investigation and several battery failures in both Tesla and Chevrolet’s electric vehicles (Klayman, 2013; Lowy, 2011; Santos, 2013), the focus on Li-ion battery design as a system has become much more important The perspective that I have taken for some time now is that it is not the cell that makes the system safe, in fact it is exactly the opposite it is the system that makes the battery cells safe What I mean by this is that you can take the highest quality and best performing Li-ion battery in the world and put it into a poorly designed pack and it will fail, it could suffer from reduced life, low power, and ultimately safety issues Conversely, you can take a relatively poorly designed or manufactured cell and make it operate relatively safely with a good energy storage System design Li-ion energy storage system design requires taking a systems level approach—there is no magic chemistry available that will make a pack safe Với phơi bày gần mà xảy phương tiện truyền thông xung quanh pin Li-ion, chẳng hạn lỗi pin Boeing 787 Dreamliner gây chậm trễ việc mắt máy bay điều tra chuyên sâu, số lỗi pin xe điện Tesla Chevrolet (Klayman, 2013; Lowy, 2011; Santos, 2013), việc tập trung vào thiết kế pin Li-ion hệ thống trở nên quan trọng nhiều Quan điểm mà thực khoảng thời gian viên pin làm cho hệ thống an tồn, thực tế hồn tồn ngược lại hệ thống làm cho viên pin an tồn Điều tơi muốn nói bạn lấy pin Li-ion chất Chapter The handbook of lithium-ion battery pack design lượng cao hoạt động tốt giới đặt vào pin thiết kế hỏng, bị giảm tuổi thọ, công suất thấp cuối vấn đề an toàn Ngược lại, bạn lấy viên pin thiết kế sản xuất tương đối làm cho hoạt động tương đối an toàn với thiết kế Hệ thống lưu trữ lượng tốt Thiết kế hệ thống lưu trữ lượng li-ion yêu cầu thực phương pháp tiếp cận cấp độ hệ thống - khơng có loại hóa chất thần kỳ sẵn có mà khiến pin an toàn Các yếu tố ảnh hưởng tới chấp nhận người tiêu dùng xe điện Another question that we should ask as we begin our discussion on Li-ion batteries is, what are the factors that will drive consumer adoption of Li-ion battery powered vehicles? There are effectively five factors that need continuous attention by all of the major stakeholders in order to ensure the successful growth of battery powered vehicles and energy storage systems These factors include: Một câu hỏi khác mà nên đặt bắt đầu thảo luận pin Li-ion yếu tố thúc đẩy chấp thuận người tiêu dùng phương tiện chạy pin Li-ion? Có năm yếu tố sâu sắc mà cần tất bên liên quan ý liên tục để đảm bảo phát triển thành công phương tiện chạy pin hệ thống lưu trữ lượng Những yếu tố bao gồm: Cost—great progress has already been made in reducing battery costs, but there is still much work to be done to make Li-ion-based battery solutions affordable enough to enable highvolume applications And when it comes to stationary energy storage systems, there are many competing technologies, making it even more important for the costs of Li-ion to continue to drop Chi phí—đã đạt tiến triển lớn việc giảm chi phí pin, cịn nhiều việc phải làm để khiến cho giải pháp pin dựa Li-ion có giá phải đủ để kích hoạt ứng dụng có số lượng lớn Và nói đến hệ thống lưu trữ lượng dạng trạm cố định, có nhiều cạnh tranh cơng nghệ khiến cho chi phí Li-ion tiếp tục giảm chí trở nên quan trọng Availability—there are more new electrified vehicle applications available to the consumer every year, but when we look at the more highly electrified plug-in hybrid electric vehicle and electric vehicles, there are still a relatively limited amount of products available to the consumer Tình trạng sẵn có - có thêm nhiều ứng dụng xe điện khí hóa cung cấp cho người tiêu dùng hàng năm, xem xét xe điện xe điện hybrid có cắm sạc ngồi điện khí hóa cao có lượng sản phẩm tương đối hạn chế có sẵn cho người tiêu dùng Chapter The handbook of lithium-ion battery pack design Range anxiety—even with more electrified versions of current vehicles available, there is still an area of customer concern around the electric range that the vehicles can achieve Lo lắng phạm vi hoạt động - có nhiều phiên điện khí hóa phương tiện có sẵn tại, cịn lĩnh vực mà khách hàng quan tâm xung quanh phạm vi chạy điện mà phương tiện đạt Education—perhaps one of the areas that neither the industry nor the governments have done a very good job around is in educating the consumer on the differences, similarities, benefits, and challenges of electrified vehicles Consumers still consider any level of electrification to be “high technology” rather than mass market ready But in all reality, the “conventional” vehicle is already almost entirely electrified outside of the powertrain Giáo dục - có lẽ lĩnh vực mà ngành cơng nghiệp lẫn phủ khơng làm tốt cơng việc việc giáo dục người tiêu dùng khác nhau, giống nhau, lợi ích thách thức phương tiện điện khí hóa Người tiêu dùng suy nghĩ cấp độ điện khí hóa “cơng nghệ cao” sẵn sàng cho thị trường đại chúng Nhưng thực tế, ngồi hệ thống truyền lực xe “thơng thường” điện khí hóa gần hoàn toàn Charging Infrastructure—this factor is somewhat of a chicken and the egg scenario, no one wants to invest in a charging network that does not get used, but without a charging network consumer are not likely to purchase vehicles that need to use them Cơ sở hạ tầng sạc - yếu tố giống với tình gà trứng, không muốn đầu tư vào mạng lưới sạc mà không sử dụng, khơng có mạng lưới sạc người tiêu dùng không đời mua phương tiện mà cần sử dụng đến chúng These are, in my opinion, the five keys issues that need to be resolved in order to ensure that electrification technology will get more deeply integrated into the transportation and stationary base architectures Some of these, such as cost, are hurdles that will be achieved through increased volumes in the applications as well as in advancements in technology But cost and volume are directly correlated to consumer awareness and having a charging infrastructure that matches consumer demand, along with having a higher number of available electrified applications Theo tơi, năm vấn đề cần giải để đảm bảo cơng nghệ điện khí hóa tích hợp sâu vào cấu trúc sở phương tiện giao thông trạm cố định Một số số này, chẳng hạn chi phí rào cản mà đạt thông qua việc tăng số lượng ứng dụng tiến công nghệ Tuy nhiên, chi phí số lượng có liên quan trực tiếp đến nhận thức người tiêu dùng việc có sở hạ tầng sạc mà phù hợp với nhu cầu người tiêu dùng, với việc có số lượng ứng dụng điện khí hóa sẵn có nhiều Chapter The handbook of lithium-ion battery pack design If we think of the typical automotive consumer, we find that we have become much more dependent on the technology of our vehicles but at the same time our understanding of how that technology works has declined In other words, most consumers not care or even understand what is under the hood, only that it will get them everywhere they need to go For the early adopter consumer, factors such as the “green” factor and the environmental factor tend to be important purchase factors Nếu hình dung người tiêu dùng tơ điển hình, chúng tơi thấy trở nên phụ thuộc nhiều vào công nghệ phương tiện đồng thời hiểu biết cách thức mà cơng nghệ hoạt động suy giảm Nói cách khác, hầu hết người tiêu dùng khơng quan tâm chí khơng hiểu nằm nắp ca-pơ xe, mà biết đưa họ đến nơi họ cần đến Đối với người tiêu dùng khách hàng thích nghi nhanh (người chấp nhận đầu tiên), yếu tố yếu tố “xanh” yếu tố môi trường có xu hướng trở thành yếu tố mua hàng quan trọng But for the mass market consumer, these become what I refer to as hygiene factors The term is taken from the field of organizational psychology and motivation, where it was first used by Frederick Herzberg Herzberg described the phrase hygiene factor in terms of motivation as a factor that if absent will cause dissatisfaction, but if present by themselves will not cause satisfaction (Herzberg, Mausner, & Snyderman, 1959) Batteries and battery-powered vehicles fall into this category for the mainstream consumer Nhưng người tiêu dùng thị trường đại chúng, điều trở thành mà gọi yếu tố hygiene (duy trì) Thuật ngữ lấy từ lĩnh vực tâm lý học động lực tổ chức, nơi mà sử dụng lần Frederick Herzberg Herzberg mô tả cụm từ yếu tố hygiene phương diện động lực học yếu tố mà vắng mặt gây khơng hài lịng, có mặt chúng khơng gây hài lịng (Herzberg, Mausner, & Snyderman, 1959) Pin xe chạy pin rơi vào thể loại người tiêu dùng phổ thông Having an advanced battery will not be a reason for a mass market consumer to purchase, but the performance improvement as seen in fuel economy will make it more competitive with other options In order to make the shift from the early adopter to the mass market user, the technology needs to be able to offer a financial payback, internal rate of return, or significant improvements in fuel economy In other words, the consumer needs to know that the investment will offer them a financial benefit in reduced fuel costs In addition to this, the mass market consumer needs to know that the technology is “bullet proof,” they not want to invest in early stage technologies since there is not a lot of proof that it works The mass market consumer is also not willing to give up any performance or range of the vehicle This one is of extreme importance in the growth of electric vehicles, as mass-market consumers will require a vehicle that can offer them the same range as the traditional vehicle Việc có loại pin tiên tiến lý để người tiêu dùng thị trường đại chúng mua hàng, cải thiện hiệu suất thấy tiết kiệm nhiên liệu giúp cạnh tranh với tùy chọn khác Để thực chuyển dịch từ nhóm người chấp nhận sang nhóm người dùng thị trường đại chúng, cơng nghệ cần phải mang lại khả hồn vốn tài chính, lãi suất hồn vốn nội cải thiện đáng kể tiết kiệm nhiên liệu Nói cách khác, người tiêu dùng cần biết khoản đầu tư mang lại cho họ lợi ích tài Chapter The handbook of lithium-ion battery pack design việc giảm chi phí nhiên liệu Ngồi ra, người tiêu dùng thị trường đại chúng cần biết công nghệ “khơng thể hỏng hóc”, họ khơng muốn đầu tư vào công nghệ giai đoạn ban đầu khơng có nhiều chứng cho thấy hoạt động Người tiêu dùng thị trường đại chúng không sẵn sàng từ bỏ hiệu suất phạm vi hoạt động xe Điều quan trọng phát triển xe điện, người tiêu dùng thị trường đại chúng yêu cầu phương tiện mà cung cấp cho họ phạm vi hoạt động tương tự phương tiện truyền thống Tiến triển yêu cầu công nghệ phương tiện Increasing levels of vehicle electrification such as electric heating, ventilation, air conditioning; electric power steering; electric oil pumps; electric fuel pumps; and more in-vehicle electrification, such as GPS, advanced radio, and navigation systems, all require greater levels of power Greater levels of vehicle-to-vehicle communications and autonomous vehicles will also require high levels of electrification More battery technology also enables greater optimization of the engine by transferring these parasitic loads from the engine to the battery, which in turn allows for more engine downsizing Tăng mức độ điện khí hóa phương tiện sưởi, thơng gió, điều hịa khơng khí điện; hệ thống lái trợ lực điện; máy bơm dầu chạy điện; máy bơm nhiên liệu chạy điện; nhiều điện khí hóa xe hơn, chẳng hạn hệ thống GPS, hệ thống rađiô cao cấp hệ thống dẫn đường, tất yêu cầu mức độ cấp công suất lớn Cấp độ cao giao tiếp xe tới xe xe tự hành yêu cầu mức độ điện khí hóa cao Nhiều cơng nghệ pin cho phép tối ưu hóa động nhiều cách chuyển phụ tải ký sinh từ động sang pin, từ cho phép giảm kích cỡ động nhiều Yet today most electrically based vehicles are still based on architectures that were designed for internal combustion engines In fact, in most of these vehicles, there is no standard location for a battery, which is why we see so many different installation locations within different vehicles Today, with only minor exceptions, most electrically powered vehicles package their batteries under the seats, in the trunk, or in the transmission tunnel—in essence, trying to fit the square peg of a battery into the round hole of the existing vehicle architecture Future vehicles will be designed with the battery as one of the design criteria so it will be an integral part of the vehicle architecture rather than being added as an afterthought Tuy nhiên, ngày hầu hết phương tiện chạy điện dựa cấu trúc mà thiết kế cho động đốt Trên thực tế, hầu hết loại xe này, khơng có vị trí tiêu chuẩn cho pin, lý thấy nhiều vị trí lắp đặt khác loại xe khác Ngày nay, trừ số ngoại lệ nhỏ, hầu hết xe chạy điện kết hợp pin chúng ghế ngồi, cốp xe đường ống hộp số - chất cố gắng lắp chốt vuông pin vào lỗ trịn cấu trúc xe có Các phương tiện tương lai thiết kế với pin tiêu chí thiết kế, phần khơng thể thiếu cấu trúc phương tiện thay thêm vào phương án sau Chapter The handbook of lithium-ion battery pack design Mục đích sách With all of these challenges in automotive and other energy storage applications, it is becoming more challenging to find a common means to discuss them This book is intended to help bridge that gap by answering questions such as: What is the difference between a power battery and an energy battery? What is the difference between different Li-ion cell chemistries? Should the pack be liquid or air-cooled? What is a battery management system (BMS) and what does it do? These are the types of questions that this book will try to answer Will this qualify you to be a battery engineer when you are done? Definitely not, but will it prepare you to ask the right questions and have a solid understanding of the topic? Absolutely Với tất thách thức ứng dụng ô tô ứng dụng lưu trữ lượng khác, việc tìm phương tiện chung để thảo luận chúng trở nên khó khăn Cuốn sách nhằm giúp lấp hố ngăn cách cách trả lời câu hỏi như: Sự khác pin cơng suất pin lượng gì? Sự khác biệt hóa chất viên Li-ion khác gì? Bộ pin nên làm mát chất lỏng hay khơng khí? Hệ thống quản lý pin (BMS) làm gì? Đây loại câu hỏi mà sách cố gắng trả lời Việc có chuẩn bị đầy đủ điều kiển để bạn trở thành kỹ sư pin bạn hồn thành khơng? Chắc chắn khơng, liệu có chuẩn bị cho bạn để đặt câu hỏi có hiểu biết vững chủ đề không? Chắc chắn Throughout the book I will attempt to use some analogies to correlate the terms and concepts that are used here to make them more easily understandable For instance, we may think of the term energy, usually measured in kilowatt hours (kWh), in terms of being analogous to the size of a gas tank So when we are speaking about the energy of a battery, we are talking about how much energy that battery “tank” holds Trong suốt sách này, cố gắng sử dụng số suy luận loại suy để liên hệ thuật ngữ khái niệm sử dụng để làm cho chúng dễ hiểu Ví dụ, hình dung thuật ngữ lượng, thường đo kilowatt (kWh) tương tự kích cỡ bình xăng Vì vậy, nói lượng pin, nói lượng lượng mà “bình” pin chứa I will use many examples from the automotive field to demonstrate the principles and concepts discussed here but remember that all of these concepts apply to a much wider variety of uses and applications In Chapter 15, Li-ion Battery Applications, we will take a very wide look at the different examples of Li-ion batteries in a wide variety of applications ranging from e-bikes to electrified vehicles to forklifts, buses and stationary energy storage Tôi sử dụng nhiều ví dụ từ lĩnh vực tơ để chứng minh nguyên tắc khái niệm thảo luận nhớ tất khái niệm áp dụng cho nhiều mục đích sử dụng ứng dụng đa dạng nhiều Trong Chương 15, Các ứng dụng pin Li-ion, xem xét rộng ví dụ khác pin Li-ion nhiều ứng dụng khác từ xe đạp điện đến xe điện khí hóa, tới xe nâng hàng, xe buýt lưu trữ lượng dạng trạm cố định Chapter The handbook of lithium-ion battery pack design Li-ion batteries more than many other subsystems in the vehicle, require a “systems”-level approach to engineering and design Battery pack engineering begins with the chemistry that happens at the cell level, then includes the electrical performance of both the cell and the pack, the electronics for the control system, the thermal management of the cells, the electronics and software that manage the system, and the mechanical and structural components of the battery In other words, the single topic of Li-ion battery pack engineering involves almost every engineering field Pin Li-ion nhiều hệ thống phụ khác xe, đòi hỏi phương pháp tiếp cận cấp độ “hệ thống” kỹ thuật thiết kế Kỹ thuật pin bắt đầu với hóa học mà xảy cấp độ viên, sau bao gồm hiệu suất điện viên pin, thiết bị điện tử cho hệ thống điều khiển, quản lý nhiệt viên, thiết bị điện tử phần mềm mà quản lý hệ thống, thành phần khí cấu trúc pin Nói cách khác, chủ đề kỹ thuật pin Li-ion liên quan đến hầu hết lĩnh vực kỹ thuật One of the biggest challenges that many people have when thinking about batteries is that they have a tendency to treat batteries like they are commodities, parts, and components that are easily substitutable with similar parts from different manufacturers Unfortunately, Li-ion batteries are more akin to critical core engineering systems such as engines or transmissions This commoditybased perspective leads to a narrow perspective for the planning, scope, and cost of the battery systems This book will attempt to offer a view into the complexity of the battery system in order to help the reader understand why the battery is not a commodity in the automotive market today and is not likely to become one in the near future Một thách thức lớn mà nhiều người gặp phải nghĩ pin họ có xu hướng coi pin hàng hóa, phận linh kiện mà dễ dàng thay phận tương tự từ nhà sản xuất khác Thật không may, pin Li-ion gần giống với hệ thống kỹ thuật cốt lõi quan trọng động hộp số Góc nhìn dựa khía cạnh hàng hóa dẫn đến quan điểm hạn hẹp việc lập kế hoạch, phạm vi chi phí hệ thống pin Cuốn sách cố gắng cung cấp nhìn phức tạp hệ thống pin nhằm giúp người đọc hiểu pin loại mặt hàng thường dùng thị trường ô tơ ngày khơng có khả trở thành hàng hóa tương lai gần This leads us to the second goal of this book which is to put these different subcomponents and their discussions into the perspective of the standard engineering design process One of the frequent challenges of engineering battery packs, especially for large and transportationrelated applications, is that the timing related to these activities is not clearly understood Điều dẫn đến mục tiêu thứ hai sách đưa thành phần phụ khác thảo luận chúng vào góc nhìn quy trình thiết kế kỹ thuật tiêu chuẩn Một thách thức thường xuyên pin kỹ thuật, đặc biệt ứng dụng lớn liên quan đến phương tiện giao thơng việc tính tốn thời gian liên quan đến hoạt động không hiểu rõ ràng Many people will make comparisons to the portable power industry which uses about a 12- to 18month-design cycle from concept to mass production for a product with a 2- to 3-year life However, when we apply the repeating “Design, Build, Test” design process to automotive applications, it is generally a 2- to 3-year-process from concept to production This surprises many people, however, we must remember that the typical automotive design cycle can run up to Chapter The handbook of lithium-ion battery pack design years or longer depending largely on the amount of validation and verification testing that is needed Nhiều người so sánh với ngành công nghiệp cấp nguồn di động mà sử dụng chu kỳ thiết kế khoảng 12 đến 18 tháng từ ý tưởng đến sản xuất hàng loạt cho sản phẩm có tuổi thọ từ đến năm Tuy nhiên, áp dụng quy trình thiết kế “Thiết kế, Xây dựng, Thử nghiệm” lặp lặp lại cho ứng dụng tơ, thường quy trình từ đến năm từ ý tưởng đến sản xuất Điều khiến nhiều người ngạc nhiên, nhiên phải nhớ chu kỳ thiết kế tơ điển hình kéo dài tới năm lâu tùy thuộc phần lớn vào số lượng thử nhiệm xác nhận xác minh cần thiết There are several reasons for the long duration of timing, including long testing periods (a battery “life cycle” test typically runs for a year or longer), long production tooling times (some “hard” tooling can have lead times of 25–30 weeks or greater), and on top of these long lead time items There are some “hard stops” in the process such as needing to complete testing before sourcing and achieving design freezes before beginning prototype sourcing Add to these, the need to complete, on average, two to three design cycles (usually timed to match a vehicle prototype build) and you end up with a 24- to 36-month-long battery pack design cycle Có vài lý dẫn đến khoảng thời gian tính tốn dài, bao gồm giai đoạn thử nghiệm kéo dài (thử nghiệm “vòng đời” pin thường kéo dài năm lâu hơn), thời gian trang bị dụng cụ máy móc sản xuất lâu (một số việc trang bị dụng cụ máy móc “cứng” máy ép khn có thời gian hồn thành từ 25–30 tuần trở lên), mặt hàng có thời gian sản xuất lâu Có số "cữ dừng cố định" quy trình, chẳng hạn cần phải hồn nghiệm trước tìm nguồn cung ứng đạt ổn định thiết kế trước bắt đầu tìm nguồn cung ứng nguyên mẫu Thêm vào u cầu hồn thành, trung bình từ hai đến ba chu kỳ thiết kế (thường định thời gian để phù hợp với việc chế tạo nguyên mẫu phương tiện) kết bạn nhận chu kỳ thiết kế pin kéo dài từ 24 đến 36 tháng Of course that does not mean that there are not methods that can be used to reduce that timing largely depending on whether it is a production program, the final intended use, the lifetime performance duration, the existence of similar products, and the amount of risk that the company is willing to take In a typical design project, all phases are completed in series, in other words one after another However, there are various reasons that you may be able to overlap some of the phases and run them in parallel in order to reduce the overall project timing Tất nhiên, điều khơng có nghĩa khơng có phương pháp mà sử dụng để giảm thời gian tính tốn đó, phần lớn phụ thuộc vào có phải chương trình sản xuất, mục đích sử dụng cuối cùng, khoảng thời gian hoạt động trọn đời, tồn sản phẩm tương tự hay không mức độ rủi ro mà công ty sẵn sàng nhận Trong dự án thiết kế điển hình, tất giai đoạn hoàn thành nối tiếp hay nói cách khác Tuy nhiên, có nhiều lý khiến bạn chồng chéo số giai đoạn chạy chúng song song để giảm thiểu thời gian tính tốn tổng thể dự án Chapter 10 The handbook of lithium-ion battery pack design Sơ lược chương Chapter will offer a brief history of both vehicle electrification, the evolution of the modern battery and the growth of electric infrastructure, discussing where they came from and where they are today…since this may offer us insights into where the technology could lead in the future This chapter will provide the reader with the basic background understanding of how the industry came to be and the challenges that it has faced throughout its hundred-plus-year growth in an effort to gain an understanding of how the industry has come to where it is today Chương cung cấp lược sử điện khí hóa phương tiện, phát triển pin đại lớn mạnh sở hạ tầng điện, thảo luận nguồn gốc chúng vị trí chúng ngày nay…vì điều cung cấp cho nhìn sâu sắc nơi mà cơng nghệ dẫn đầu tương lai Chương cung cấp cho người đọc hiểu biết kiến thức cách thức hình thành ngành công nghiệp thách thức mà phải đối mặt suốt 100 năm phát triển nhằm nỗ lực hiểu ngành hình thành vị ngày Chapter will begin introducing the terminology and basic concepts around Li-ion batteries and vehicle electrification One of the greatest challenges that people face when they enter a new industry is having a lack of comprehension of the lingo, terminology, and phrases that are used to describe different parts of the product In addition to gaining an understanding of the terminology used in this industry, the basic forms of electrification will be described in simple terms and their key components will be identified Chương bắt đầu giới thiệu thuật ngữ khái niệm xung quanh pin Li-ion điện khí hóa phương tiện Một thách thức lớn mà người gặp phải họ bước vào ngành không hiểu biệt ngữ, thuật ngữ cụm từ mà sử dụng để mô tả phận khác sản phẩm Ngoài việc đạt hiểu biết thuật ngữ sử dụng ngành này, hình thức điện khí hóa mô tả thuật ngữ đơn giản thành phần chúng nhận biết In Chapter 4, we will begin describing the process of selecting and sizing a battery for an application This will include offering some simple formulas that can be used to help determine capacity, power, and voltage for a battery system This chapter attempts to clearly describe the “how” of developing a battery pack concept using basic calculations based on Ohms’ Law Trong Chương 4, bắt đầu mơ tả q trình lựa chọn định cỡ pin cho ứng dụng Việc bao gồm việc cung cấp số cơng thức đơn giản mà sử dụng để giúp xác định dung lượng, công suất điện áp cho hệ thống pin Chương cố gắng mô tả rõ ràng “cách thức” phát triển ý tưởng pin cách sử dụng tính tốn dựa Định luật Ôm Chapters and are intended to offer supporting discussion to the engineering design process Chapter reviews the topics of Design for Reliability and Design for Service As Li-ion batteries are relatively new in the market place, they need an extra amount of attention when it comes to reliability and service In most cases, the Li-ion cells have not actually been in use in Chapter 11 The handbook of lithium-ion battery pack design the market place for as long as they are being warranted With many batteries being offered to the consumer with much longer warranty periods than the rest of the vehicle, what needs to be considered in the engineering design process to ensure the battery meets these targets? Therefore it is important to understand the factors that affect long-term quality and reliability in advanced battery solutions Chapter builds on this with a discussion on computer-aided design and analysis programs and software that are available for use There are few software products that are available in the market today that are designed specifically for the battery designer However, there are some software packages that can be used to evaluate thermal performance or mechanical performance of a battery Chương nhằm cung cấp thảo luận hỗ trợ cho trình thiết kế kỹ thuật Chương xem xét chủ đề Thiết kế theo độ tin cậy Thiết kế theo dịch vụ Vì pin Li-ion tương đối thị trường nên chúng cần ý nhiều xem xét độ tin cậy dịch vụ Trong hầu hết trường hợp, viên Li-ion không thực sử dụng thị trường lâu chúng đảm bảo Với nhiều loại pin cung cấp cho người tiêu dùngvới thời hạn bảo hành dài nhiều so với phần cịnlại xe, điều cần xem xét quy trình thiết kế kỹ thuật để đảm bảo pin đáp ứng mục tiêu này? Do đó, điều quan trọng phải hiểu yếu tố mà ảnh hưởng đến chất lượng độ tin cậy lâu dài giải pháp pin tiên tiến Chương xây dựng dựa điều với thảo luận chương trình phần mềm phân tích thiết kế có trợ giúp máy tính mà có sẵn để sử dụng Có sản phẩm phần mềm mà sẵn có thị trường ngày thiết kế dành riêng cho nhà thiết kế pin Tuy nhiên, có số gói phần mềm sử dụng để đánh giá hiệu suất nhiệt hiệu suất pin Chapter will review the various battery cell technologies that are available on the market today This will include chemistries from lead acid to nickel metal hydride and sodium-based chemistries as well as all of the basic forms of Li-ion cells and discuss the differences between them While the focus will be on Li-ion cells, this chapter will provide a brief review of these other chemistries and their applicability to vehicle electrification This chapter will also discuss the criteria around Li-ion cell selection and the varieties of cells that are available Chương xem xét công nghệ viên pin khác mà sẵn có thị trường ngày Điều bao gồm hóa chất từ axit chì đến hydrua kim loại niken hóa chất gốc natri cũngnhư tất hình dáng viên Li-ion thảo luận khác biệt chúng Mặc dùtrọng tâm viên Li-ion, chương cung cấp đánh giá ngắn gọn hóa chất khác khả ứng dụng chúng điện khí hóa phương tiện Chương cũngsẽ thảo luận tiêu chí xung quanh việc lựa chọn pin Li-ion loại viên có Chapter will begin looking at the control electronics side of the battery What is a BMS and what does it do? Can a battery system operate without a BMS? What are the major components of the BMS and how they interact with the battery and the vehicle systems? What are the different types of BMS systems and which is most appropriate for my application? These are the types of questions that will be discussed in Chapter Chương bắt đầu xem xét khía cạnh điện tử học điều khiển pin BMS làm gì? Hệ thống pin hoạt động mà khơng cần BMS khơng? Các thành phần BMS chúng tương tác với hệ thống pin xe nào? Có loại hệ thống BMS khác loại phùhợp cho ứng dụng chúng ta? Đây dạng câu hỏi thảo luận Chương Chapter 12 The handbook of lithium-ion battery pack design Chapter will break down the other electronic components that are needed to make a battery pack run and to make it safe What is a contactor and a precharge contactor? What is a service disconnect and why would you need one? Both high-voltage and low-voltage electrical systems will be discussed Chương phân tích thành phần điện tử khác mà cần thiết để vận hành đảm bảo an toàn cho pin Cơng-tắc-tơ cơng-tắc-tơ nạp trước gì? Bộ ngắt kết nối dịch vụ bạn phải cần có cái? Cả hệ thống điện cao áp hạ áp thảo luận Chapter 10 will review thermal management of the battery pack How you select the proper system? What are the criteria needed to make this decision? What types of thermal management systems are most effective for various types of batteries in different regions and applications? When is a liquid management system better than a forced air-based system? Chương 10 xem xét việc quản lý nhiệt pin Làm để bạn chọn hệ thống thích hợp? Các tiêu chí cần thiết để đưa định gì? Những loại hệ thống quản lý nhiệt hiệu cho loại pin khác khu vực ứng dụng khác nhau? Khi hệ thống quản lý chất lỏng tốt hệ thống dựa khơng khí cưỡng bức? Chapter 11 will review the topics surrounding packaging, material selection, mechanical and structural components of the battery system In this chapter, we will examine the need for structural integrity around the battery and how to achieve it Chương 11 xem xét chủ đề xung quanh việc đóng gói, lựa chọn vật liệu, thành phần khí cấu trúc hệ thống pin Trong chương này, xem xét nhu cầu tính tồn vẹn cấu trúc xung quanh pin làm để đạt điều Chapter 12 will discuss battery abuse tolerance including what are the general operational and survival temperature ranges that Li-ion batteries can operate in This chapter will also include a discussion on abuse, characterization, and certification testing In particular, we will review some of the certification testing that is targeted at Li-ion batteries from the United Nations (UN) and Underwriter’s Laboratory (UL) Chương 12 thảo luận sức chịu đựng mức pin, bao gồm phạm vi nhiệt độ hoạt động thông thường phạm vi nhiệt độ tồn mà pin Li-ion hoạt động Chương bao gồm thảo luận thử nghiệm mức, thử nghiệm đặc tính thử nghiệm chứng nhận Cụ thể, xem xét số thử nghiệm chứng nhận dành cho pin Li-ion từ Liên hợp quốc (UN) Tổ chức hợp tác phịng thí nghiệm (UL) In Chapter 13, we will review the growing industrial standards that are being enacted around the globe, looking at everything from SAE to IEEE to IEC and the UN shipping requirements and how they impact the design of modern batteries This chapter will include voluntary standards, mandatory standards, as well as R&D and trade organizations Chapter 13 The handbook of lithium-ion battery pack design Trong Chương 13, xem xét tiêu chuẩn công nghiệp phát triển mà ban hành toàn cầu, xem xét thứ từ SAE đến IEEE đến IEC yêu cầu vận chuyển Liên hợp quốc cách chúng tác động đến thiết kế pin đại Chương bao gồm tiêu chuẩn tự nguyện, tiêu chuẩn bắt buộc, tổ chức R&D thương mại Chapter 14 will review the concept around second life, remanufacturing, repair, and recycling of Li-ion batteries This part of the industry is in its very early stages of formation and so is ripe for the right company to develop a strong market position Today lead acid batteries have amazingly high levels of recycling, above 98% in most of the United States and Europe What kind of infrastructure is needed in order for Li-ion batteries to achieve the same level of recycling? And what is the value of second-life batteries? Will the initial costs come down low enough to make second life a nonstarter? Or will Li-ion battery costs decrease at a slow enough rate to make second-life batteries a viable solution? Chương 14 xem xét khái niệm vòng đời thứ hai, tái sản xuất, sửa chữa tái chế pin Li-ion Phần ngành giai đoạn bắt đầu hình thành chín muồi để cơng ty phù hợp phát triển vị trí vững thị trường Ngày nay, pin axit chì có mức độ tái chế cao đáng kinh ngạc, 98% hầu hết Hoa Kỳ Châu Âu Vậy loại sở hạ tầng cần thiết để pin Li-ion đạt mức độ tái chế tương tự? Và đâu giá trị pin vịng đời thứ hai? Liệu chi phí ban đầu có giảm đủ thấp để khiến vịng đời thứ hai kế hoạch thực tế? Hay chi phí pin Li-ion giảm với tốc độ đủ chậm để biến pin vòng đời thứ hai thành giải pháp khả thi? Chapter 15 will take a deeper look at the types of applications where battery power can offer significant benefits spanning from bicycles to automobiles to stationary, marine and industrial applications The amount of potential applications that can be improved or transitioned to Li-ion is almost incalculable Any application that has high fuel consumption or high emissions may benefit from adding an electrification component Chương 15 xem xét kỹ loại ứng dụng mà cấp công suất pin mang lại lợi ích đáng kể, trải dài từ ứng dụng xe đạp đến ô tô đến ứng dụng dạng trạm cố định, hàng hải công nghiệp Số lượng ứng dụng tiềm mà cải thiện chuyển đổi sang Li-ion gần không đếm Bất kỳ ứng dụng có mức tiêu thụ nhiên liệu cao lượng khí thải cao hưởng lợi từ việc bổ sung thành phần điện khí hóa Finally, Chapter 16 will summarize some of the key points and more importantly discuss the future of Li-ion batteries in the transportation and energy storage markets What are the promising technologies and chemistries that could change the market in the future? And what are the trends that are moving us closer to an electric future? Cuối cùng, Chương 16 tóm tắt số điểm quan trọng thảo luận tương lai pin Li-ion thị trường phương tiện giao thông lưu trữ lượng Đâu cơng nghệ hóa chất đầy hy vọng mà thay đổi thị trường tương lai? Và đâu xu hướng mà đưa đến gần tới tương lai hoàn toàn điện? Chapter 14 Mua sách hành động mà bạn ủng hộ người dịch Để mua sách với giá 100k, vui lòng liên hệ qua địa email: Kienking@gmail.com Hoặc truy cập vào trang facebook sau inbox: https://www.facebook.com/profile.php?id=61551880715366 "Pin Lithium-ion Sach" Rất cám ơn bạn xem!