36. 锂离子电池的设计基础

随着全球性能源短缺、环境污染等问题的日益突出，可再生能源备受关注和青睐，其中太阳能转换、存储和利用尤为关注。为加快推进我国可再生能源发展，2016年，国务院发布了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，把新能源、新材料和新能源汽车列入八大战略性新兴产业之中。提出把握全球能源变革发展趋势和我国产业绿色转型发展要求，大幅提升新能源汽车和新能源的应用比例，全面推进高效节能、先进环保和资源循环利用产业体系建设，推动新能源汽车、新能源和节能环保等绿色低碳产业成为支柱产业。能源存储是新能源和新能源汽车产业中重要组成部分，它对产业发展具有举足轻重的作用。太阳能和风能发电都需要建立配套的储能系统，新能源汽车更离不开高性能的储能系统。2011年，教育部为适应新能源、新材料和新能源汽车战略性新兴产业需求开设了新能源工科相关专业，在这些专业中开设《储能原理与技术》是非常必要的。本课程系统而全面地介绍了储能原理与技术的基础知识、基本工艺和一些应用实例，共分为八章，第一章，绪论，重点简要介绍能量转换和储存与利用，化学储能，相变储能及新能源技术中的储能技术；第二章，储热原理与技术，重点介绍热能资源、储热技术发展与作用、储热基本原理与概念、储热基本方式与材料、储热技术评价依据与经济性、储热技术应用与新进展等；第三章，相变材料与相变储能技术，重点介绍相变材料与相变储热技术研究和应用现状、相变储热技术的原理、相变储热技术的特点、相变储热材料、储热换热装置和系统设计基础、相变储热技术的工程应用；第四章，铅酸电池，重点介绍铅酸电池的发展历史、工作原理、基本概念、特点、分类、电池材料、设计与制造、测试技术及其应用；第五章，镍基二次碱性电池，重点介绍镍镉电池和镍氢电池概况、工作原理、型号和特点、设计与制造、性能与保养及其应用；第六章，锂离子电池，重点介绍锂离子电池的发展历史、工作原理、基本概念、特点、分类、电池材料、设计与制造、测试技术、安全性等；第七章，其他类型储能材料与技术，重点介绍机械能储存技术、超导储电能、压缩空气储能、金属-空气电池、超级电容器等；第八章，储能控制技术，重点介绍电池管理系统、太阳能光伏系统中的储能控制技术、光伏逆变器等。通过本课程学习，使学生比较地系统学习储能原理与技术的基础知识、基本工艺和一些应用实例，重点掌握能量转换和储存与利用、储热原理与技术、相变材料与相变储能技术、铅酸电池、镍基二次碱性电池、锂离子电池等三类重要储能电池的发展历史、工作原理、基本特点、分类、组成材料、设计与制造、测试技术、安全性等。同时还要了解机械能储存技术、超导储电能、压缩空气储能、金属-空气电池、超级电容器、储能控制技术等。设计原则：1、理论知识点讲述与前沿发展相结合；2、课堂知识点与各行业规范相结合；3、理论与实践紧密相结合；4、强调分析问题与解决问题的方法指导，培养学生从工程实践能力与创新精神