书名：锂离子电池储能系统安全技术
书号：978-7-5239-1253-9
定价：59元
作者：广东电网有限责任公司
出版时间：2026-08-03
出版社：中国电力出版社
页码： 164    字数(千字)：149
开本：特16开    版次：B1    印次：Y1

品牌介绍

中国电力出版社成立于 1951 年，作为中国成立最早的中央科技出版社之一，曾隶属于水利电力部、能源部、电力工业部、国家电力公司，现为国家电网公司所属的科技出版社，在电气技术专业出版领域享有极高的声誉。该社作为以图书出版为主体，音像、电子出版物、期刊、网络出版共同发展的大型出版企业，以强大的出版资源和高素质的专业队伍，致力于向读者提供包括电力工程、电气工程、建筑工程、电子技术、信息技术、外语、大中专教材、家教等学科门类齐全的权威出版物，也竭力为广大师生提供精品教材，是教育部和北京市教委规划教材的出版基地之一。

产品特色

本书是国内首部以"温度"为核心主线的锂电池安全专著，构建"建模—监测—管理—防控"全链条体系，突破已有图书碎片化、单学科视角的局限。融合电化学-热耦合建模、机器学习预测、非接触测温等前沿技术，覆盖单体到系统全尺度，兼具理论深度与工程实用性。填补了从内部温度场透视到热失控防护的完整技术图谱空白。

内容介绍

本书聚焦锂离子电池储能系统核心安全痛点—热失控问题，系统阐述从电池单体到储能系统的全链条热安全理论、技术与工程方案。全书共分6 章，以电化学—热耦合机理为核心，围绕温度“可见—可懂—可控”主线，全面覆盖电池基础原理、热模型构建、温度监测、热管理、故障诊断与热失控防控六大关键技术方向，构建起完整的锂离子电池储能系统安全技术体系。 本书兼顾学术严谨性与工程实用性，可供储能电池领域研发与工程设计人员、电站运维及安全管理人员、新能源企业技术负责人、电力系统规划者，以及电化学、能源存储等相关专业师生与行业研究人员阅读使用。
本书适用于本书兼顾学术严谨性与工程实用性，可供储能电池领域研发与工程设计人员、电站运维及安全管理人员、新能源企业技术负责人、电力系统规划者，以及电化学、能源存储等相关专业师生与行业研究人员阅读使用。

前言

前言 在“双碳”目标与交通电动化、可再生能源并网加速的背景下，锂离子电池已成为最关键的储能底座，但随之而来的高能量密度与大规模集成，使“热”问题跃升为性能与安全的共同瓶颈：温度既是性能的放大器，也是安全的警戒线，更是老化的加速器。现实中频发的热失控事件表明，仅靠外部测温与经验式管理已难以应对从单体到电堆的复杂热演化；行业正从“看表面温度”转向“识别与控制内部温度”，以电化学—热耦合建模、热滥用机理分析为理论支点，辅以嵌入式/ 分布式传感与EIS、红外等非接触测温，以及物理模型与数据驱动融合估算，构建起面向BMS/BTMS 的“可见—可懂—可控”的温度管理能力。 这一体系化能力，正是支撑更高效、更安全、更长寿命电池应用的时代性基础。 本书共6 章。第1 章从全局入手，回顾锂离子电池的发展历程，解释其工作原理与优势，梳理主要特点与分类，并介绍不同电芯形状、集成方式以及基本的安全性问题；第2 章聚焦单体层面的热问题，先讲生热机理、导热与传热和CFD 基础，再给出电化学—热耦合（ECT）与热滥用模型，配合数值模拟与模型的降维、降阶方法；第3 章转向系统侧的温度感知，说明温度对性能、安全和老化的影响，对比接触式与非接触式的内部温度测量，并介绍解析法、物理模型和机器学习的内温计算路径；第4 章进入热管理实践，系统讨论空气冷却、液冷、相变材料、热管与混合方案及低温加热，结合储能模块的热流特性，进一步开展方案优化与能耗评估；第5 章围绕故障诊断，按“早期隐患—瞬发—系统失效”三阶段梳理诱因，给出阈值与多源融合、数据驱动和机理融合的监测预警方法，并总结当前瓶颈与展望；第6 章聚焦热失控机理与防控，说明原理与防护设计思路，开展单体与成组的建模与仿真（几何与网格、边界与参数、模型验证），并对比陶瓷纤维、玻璃纤维等隔热材料的防护效果。 在本书编写过程中，我们力求从理论机理到工程实践形成一条清晰的技术脉络。全书由孙文星牵头统筹，主要内容与章节撰写与校核工作由团队成员分工完成：蔡昆负责第1 章与全书框架梳理及关键概念统一；曹文炅负责第2 章的生热机理、电化学—热耦合建模与热滥用模型相关内容；张浚坤、马燕君负责第3 章与第5 章中温度感知、内温计算路径及故障诊断监测预警方法的组织编写；邝梓伦负责第4 章热管理实践方案、能耗评估思路与优化讨论；金莉负责第6 章热失控机理与防控设计思路，以及建模仿真流程与材料防护效果的整理核对。编写期间，团队围绕“可计算、可验证、可落地”的目标反复研讨，并对模型表达、推导逻辑、图表表述与行文一致性进行了统一校订，力求为读者呈现体系化、可对照的内容结构。 同时，我们衷心感谢在资料收集、案例讨论、学术交流与文字校对中给予支持的各位同仁与合作单位，也感谢提出宝贵意见的审阅者。由于篇幅与经验所限，书中难免存在疏漏与不足，恳请读者批评指正：无论是概念理解、模型假设、方法适用边界，还是表达与格式细节，任何建设性建议都将帮助我们进一步完善与改进。也欢迎读者在阅读过程中与我们交流反馈，让本书在后续修订中更贴近实际需求、服务更广泛的研究与工程应用。

目录

目录
前言
第1 章　锂离子电池概述 1
11 锂离子电池发展历程 1
12 锂离子电池工作原理及优势 4
13 锂离子电池特点及分类 7
14 锂离子电池形状及其集成 9
15 锂离子电池的安全性 10
第2 章　锂离子单体热模型分析 14
21 锂离子电池单体热分析理论 14
22 锂离子电池数值模拟分析 19
第3 章　锂离子电池储能系统温度监测技术 38
31 温度的作用 38
32 内部温度的测量 47
33 检测方法对比 57
34 电池内部温度的计算 59
第4 章 锂离子电池储能系统热管理技术 68
41 锂离子电池热管理 68
42 锂离子电池储能系统热管理 78
43 锂离子电池储能模块热流特性 79
44 锂离子电池储能模块热管理系统优化及能耗 91
第5 章 锂离子电池储能系统故障诊断 107
51 锂电储能系统的故障类型及其诱因 107
52 锂电储能系统故障监测与预警方法 114
53 当前锂离子电池故障诊断的挑战与瓶颈 123
第6 章 锂离子电池储能系统热失控机理及防控方法 125
61 锂离子电池热失控 125
62 单体磷酸铁锂电池热失控仿真 128
63 锂离子电池组热失控蔓延过程仿真 133
64 锂离子电池组安全防护设计 139
65 仿真结果分析 145
参考文献 151