電池手冊（原著第三版）

第1部分工作原理
第1章基本概念2
1.1電池和電池組的組成2
1.2電池和電池組的分類3
1.2.1原電池（或一次電池）和原電池組3
1.2.2蓄電池（或二次電池）和蓄電池組3
1.2.3貯備電池4
1.2.4燃料電池4
1.3電池工作5
1.3.1放電5
1.3.2充電5
1.3.3具體實例：鎘/鎳電池6
1.3.4燃料電池6
1.4電池的理論電壓、容量和能量6
1.4.1自由能6
1.4.2理論電壓6
1.4.3理論容量（電量）7
1.4.4理論能量8
1.5實際電池組的質(zhì)量比能量和體積比能量11
1.6質(zhì)量比能量和體積比能量上限12
參考文獻13
第2章電化學(xué)原理和反應(yīng)14
2.1引言14
2.2熱力學(xué)基礎(chǔ)15
2.3電極過程17
2.4雙電層電容和離子吸附20
2.5電極表面的物質(zhì)傳輸24
2.5.1濃差極化25
2.5.2多孔電極25
2.6電分析技術(shù)26
2.6.1循環(huán)伏安法26
2.6.2計時電位法29
2.6.3電化學(xué)阻抗譜法30
2.6.4極譜法32
2.6.5電極33
參考文獻35
參考書目37
第3章影響電池性能的因素39
3.1一般性能39
3.2影響電池性能的因素39
3.2.1電壓水準39
3.2.2放電電流40
3.2.3放電模式（恒電流、恒電阻、恒功率）42
3.2.4不同放電模式下電池性能評估實例43
3.2.5放電期間電池的溫度45
3.2.6使用壽命46
3.2.7放電類型（連續(xù)、間歇等）46
3.2.8電池循環(huán)工作制度（間歇和脈沖放電）47
3.2.9電壓穩(wěn)定性49
3.2.10充電電壓50
3.2.11電池和電池組設(shè)計50
3.2.12電池的貯存條件與貯存壽命53
3.2.13電池設(shè)計的影響53
參考文獻54
第4章電池標準55
4.1概述55
4.2國際標準56
4.3標準概念57
4.4IEC和ANSI命名法58
4.4.1原電池58
4.4.2蓄電池59
4.5極端60
4.6電性能61
4.7標識62
4.8ANSI和IEC標準的對照62
4.9IEC標準圓形原電池63
4.10標準SLI和其他鉛酸蓄電池64
4.11法規(guī)與安全性標準70
參考文獻71
第5章電池組設(shè)計73
5.1概述73
5.2消除潛在安全問題的設(shè)計73
5.2.1對原電池充電74
5.2.2防止電池組短路75
5.2.3反極75
5.2.4單體電池和電池組外部充電保護76
5.2.5設(shè)計鋰原電池組需要考慮的特殊事項76
5.3分立電池組的安全措施77
5.3.1防止電池組插入錯誤的設(shè)計77
5.3.2電池尺寸78
5.4電池組構(gòu)造79
5.4.1單體電池間的連接79
5.4.2電池封裝80
5.4.3殼體設(shè)計81
5.4.4極柱和接觸材料81
5.5可充電電池組設(shè)計82
5.5.1充電控制82
5.5.2放電/充電控制事例83
5.5.3鋰離子電池84
5.6電能管理和顯示——智能電池84
5.6.1智能電池系統(tǒng)85
5.7指導(dǎo)方針87
參考文獻88
第6章電池選擇與應(yīng)用89
6.1一般特性89
6.2選擇電池的要點89
6.3電池應(yīng)用90
6.3.1電池應(yīng)用概述90
6.3.2便攜式應(yīng)用、工業(yè)應(yīng)用和電動車應(yīng)用92
6.4便攜式應(yīng)用93
6.4.1概述93
6.4.2便攜式設(shè)備用電池的特性94
6.4.3成本效率96
6.4.4其他性能比較99
6.4.5選擇便攜式設(shè)備用電池標準102
參考文獻103

第2部分原電池
第7章原電池概述106
7.1原電池的通性和應(yīng)用106
7.2原電池的種類和特性107
7.2.1原電池的特性107
7.3原電池系列的工作特性比較110
7.3.1概述110
7.3.2電壓和放電曲線113
7.3.3比能量和比功率113
7.3.4有代表性的原電池的性能比較114
7.3.5放電負載及循環(huán)工作制度的影響116
7.3.6溫度的影響117
7.3.7原電池的貯存壽命118
7.3.8成本118
7.4原電池的再充電119
第8章鋅/二氧化錳干電池（氯化銨和氯化鋅體系）120
8.1一般性能120
8.2化學(xué)原理122
8.3電池和電池組類型123
8.3.1氯化銨型鋅/二氧化錳電池123
8.3.2氯化鋅型電池123
8.4結(jié)構(gòu)124
8.4.1圓柱形電池結(jié)構(gòu)124
8.4.2反極式圓柱形電池126
8.4.3疊層電池和電池組126
8.4.4特殊設(shè)計126
8.5電池組成127
8.5.1鋅127
8.5.2碳包127
8.5.3二氧化錳128
8.5.4炭黑128
8.5.5電解質(zhì)128
8.5.6緩蝕劑128
8.5.7碳棒129
8.5.8隔膜129
8.5.9密封130
8.5.10外套130
8.5.11端子（或極柱）130
8.6性能130
8.6.1電壓130
8.6.2放電特性132
8.6.3間歇放電的影響132
8.6.4放電曲線比較——高負載下尺寸對氯化鋅型電池的影響134
8.6.5不同等級電池的放電曲線比較135
8.6.6內(nèi)阻138
8.6.7溫度的影響140
8.6.8使用壽命142
8.6.9貯存壽命142
8.7特殊設(shè)計143
8.7.1扁平鋅/二氧化錳P80電池143
8.8單體及組合電池的型號及尺寸145
參考文獻148
第9章鎂電池和鋁電池149
9.1一般性能149
9.2化學(xué)原理149
9.2.1鋁151
9.3鎂/二氧化錳電池結(jié)構(gòu)151
9.3.1標準結(jié)構(gòu)151
9.3.2內(nèi)外“碳包”式結(jié)構(gòu)151
9.4鎂/二氧化錳電池的工作特性152
9.4.1放電性能152
9.4.2貯存壽命154
9.4.3內(nèi)外“碳包”式電池154
9.4.4電池設(shè)計155
9.5鎂/二氧化錳電池的尺寸和類型155
9.6其他類型鎂一次電池156
9.7鋁一次電池156
參考文獻157
第10章堿性鋅/二氧化錳電池158
10.1一般性能158
10.2化學(xué)原理160
10.3電池組成和材料161
10.3.1正極的組成161
10.3.2負極的組成163
10.3.3負極集流體164
10.3.4隔膜164
10.3.5殼體、密封和成品164
10.4結(jié)構(gòu)165
10.4.1圓柱形結(jié)構(gòu)165
10.4.2扣式電池結(jié)構(gòu)166
10.5工作特性167
10.5.1一般特性與普通鋅/二氧化錳電池的比較167
10.5.2放電性能167
10.5.3間歇放電169
10.5.4內(nèi)阻169
10.5.5放電類型170
10.5.6工作溫度對放電性能的影響171
10.5.7不同溫度下貯存對放電性能的影響172
10.6電池的型號和尺寸174
10.7高級堿性鋅/二氧化錳高放電率電池175
參考文獻178
第11章氧化汞電池179
11.1一般特性179
11.2化學(xué)原理180
11.3電池組成180
11.3.1電解質(zhì)180
11.3.2鋅負極181
11.3.3鎘負極181
11.3.4氧化汞正極181
11.3.5結(jié)構(gòu)材料181
11.4結(jié)構(gòu)182
11.4.1扣式電池結(jié)構(gòu)182
11.4.2平板式電池結(jié)構(gòu)182
11.4.3圓柱形電池結(jié)構(gòu)182
11.4.4卷繞式負極電池結(jié)構(gòu)183
11.4.5小電流放電電池結(jié)構(gòu)183
11.5鋅/氧化汞電池的工作特性183
11.5.1電壓183
11.5.2放電性能183
11.5.3溫度的影響184
11.5.4內(nèi)阻185
11.5.5貯存185
11.5.6使用壽命185
11.6鎘/氧化汞電池的工作特性186
11.6.1放電186
11.6.2貯存187
參考文獻187
第12章氧化銀電池188
12.1一般性能188
12.2化學(xué)原理與組成189
12.2.1鋅負極189
12.2.2氧化銀正極189
12.2.3電解質(zhì)193
12.2.4隔離層和隔膜193
12.3電池結(jié)構(gòu)194
12.4工作特性195
12.4.1開路電壓195
12.4.2放電特性195
12.4.3貯存壽命196
12.4.4使用壽命198
12.5電池尺寸和型號198
參考文獻199
第13章鋅/空氣電池——扣式結(jié)構(gòu)201
13.1一般性能201
13.2化學(xué)原理202
13.3結(jié)構(gòu)203
13.4工作特性205
13.4.1電池尺寸205
13.4.2電壓206
13.4.3比能量206
13.4.4放電特性206
13.4.5電壓電流特性207
13.4.6電池內(nèi)阻208
13.4.7脈沖負載性能208
13.4.8溫度的影響209
13.4.9貯存壽命210
13.4.10影響使用壽命的因素211
參考文獻214
第14章鋰電池215
14.1一般性能215
14.1.1鋰電池的優(yōu)點215
14.1.2鋰原電池的分類216
14.2化學(xué)原理217
14.2.1鋰217
14.2.2正極活性物質(zhì)218
14.2.3電解質(zhì)220
14.2.4電池電極對和反應(yīng)機理221
14.3鋰原電池的特性221
14.3.1設(shè)計和工作特性概述221
14.3.2可溶性正極的鋰原電池221
14.3.3固體正極鋰原電池224
14.4鋰電池的安全和操作227
14.4.1影響到安全和操作的因素227
14.4.2需要考慮的安全事項227
14.5鋰/二氧化硫電池(Li/SO2)228
14.5.1化學(xué)原理228
14.5.2結(jié)構(gòu)230
14.5.3性能230
14.5.4電池型號和尺寸233
14.5.5鋰/二氧化硫（Li/SO2）電池和電池組的使用及操作或安全事項234
14.5.6應(yīng)用235
14.6鋰/亞硫酰氯（Li/SOCl2）電池236
14.6.1化學(xué)原理236
14.6.2碳包式圓柱形電池236
14.6.3螺旋卷繞式圓柱形電池240
14.6.4扁形或盤形鋰/亞硫酰氯（Li/SOCl2）電池242
14.6.5大型方形鋰/亞硫酰氯（Li/SOCl2）電池244
14.6.6應(yīng)用245
14.7鋰/氯氧化物電池247
14.7.1鋰/硫酰氯（Li/SO2Cl2）電池248
14.7.2鹵素添加劑鋰/氯氧化物電池248
14.8鋰/二氧化錳（Li/MnO2）電池251
14.8.1化學(xué)原理251
14.8.2結(jié)構(gòu)251
14.8.3性能253
14.8.4單體電池和電池組的尺寸261
14.8.5應(yīng)用和操作261
14.9鋰/一氟化碳［Li/(CF)n］電池263
14.9.1化學(xué)原理263
14.9.2結(jié)構(gòu)263
14.9.3性能264
14.9.4單體和組合電池型號269
14.9.5應(yīng)用和操作269
14.10鋰/二硫化鐵(Li/FeS2)電池270
14.10.1化學(xué)原理270
14.10.2結(jié)構(gòu)271
14.10.3性能271
14.10.4電池型號與應(yīng)用274
14.11鋰/氧化銅(Li/CuO)和鋰/磷酸氧銅［Li/Cu4O(PO4)2］電池275
14.11.1化學(xué)原理275
14.11.2結(jié)構(gòu)275
14.11.3性能276
14.11.4電池型號與應(yīng)用277
14.12鋰/釩氧化銀電池279
14.12.1化學(xué)原理279
14.12.2結(jié)構(gòu)280
14.12.3性能280
14.12.4電池和電池型號281
14.12.5應(yīng)用281
參考文獻282
第15章固體電解質(zhì)電池285
15.1一般性能285
15.2Li/LiI(Al2O3)/金屬鹽電池287
15.2.1一般性能287
15.2.2電池的化學(xué)原理287
15.2.3電池結(jié)構(gòu)288
15.2.4工作特性288
15.2.5貯存290
15.2.6操作290
15.3鋰/碘（Li/I2）電池290
15.3.1一般性能290
15.3.2電池結(jié)構(gòu)291
15.3.3商品化電池293
15.3.4放電特性294
15.3.5自放電296
15.3.6其他的性能損失297
15.3.7溫度影響298
15.4Ag/RbAg4I5/Me4NIn·C電池298
參考文獻300

第3部分貯備電池
第16章貯備電池概述304
16.1貯備電池分類304
16.2貯備電池的特性305
第17章水激活鎂電池311
17.1總則311
17.2化學(xué)原理312
17.3水激活電池類型313
17.4結(jié)構(gòu)315
17.4.1部件315
17.4.2漏電流317
17.4.3電解質(zhì)318
17.5工作特性318
17.5.1一般特性318
17.5.2浸沒型電池323
17.5.3控流型電池325
17.5.4浸潤型電池325
17.6電池用途327
17.6.1用于空軍和海軍救生衣照明的水激活電池327
17.6.2鎂/氯化銀電池328
17.7電池型號和尺寸329
參考文獻329
第18章鋅/氧化銀貯備電池331
18.1概述331
18.2化學(xué)原理331
18.3結(jié)構(gòu)331
18.3.1電池組成332
18.3.2高放電率和低放電率電池設(shè)計332
18.3.3自動激活電池333
18.4工作特性335
18.4.1電壓335
18.4.2放電曲線336
18.4.3溫度的影響336
18.4.4阻抗337
18.4.5工作337
18.4.6貯存壽命337
18.5單體和電池組型號和尺寸338
18.6特殊性能及維護339
18.7成本339
參考文獻340
第19章旋轉(zhuǎn)貯備電池341
19.1概述341
19.2化學(xué)原理342
19.3設(shè)計依據(jù)342
19.3.1電極對裝配342
19.3.2電解質(zhì)用量的優(yōu)化343
19.3.3電池密封343
19.3.4安瓿瓶343
19.3.5鋰基電池的安全性344
19.4工作特性344
19.4.1概況344
19.4.2特定電化學(xué)體系的性能345
參考書目347
第20章常溫鋰負極貯備電池348
20.1概述348
20.2化學(xué)原理348
20.2.1鋰/五氧化二釩電池348
20.2.2鋰/亞硫酰氯電池349
20.2.3鋰/二氧化硫電池349
20.2.4鋰／預(yù)充電的LixCoO2（0.5≤x<1）電池350
20.3結(jié)構(gòu)350
20.3.1常規(guī)設(shè)計350
20.3.2金屬鋰貯備電池的類型350
20.4工作特性357
20.4.1安瓿瓶電池357
20.4.2電池組設(shè)計359
參考文獻361
第21章熱電池362
21.1概述362
21.2熱電池電化學(xué)體系363
21.2.1負極材料363
21.2.2電解質(zhì)364
21.2.3正極材料365
21.2.4焰火加熱材料365
21.2.5激活方法366
21.2.6絕緣、隔熱材料366
21.3單體電池化學(xué)原理367
21.3.1鋰/二硫化鐵（Li/FeS2）體系367
21.3.2鋰/二硫化鈷（Li/CoS2）體系369
21.3.3鈣/鉻酸鈣（Ca/CaCrO4）體系369
21.4單體電池結(jié)構(gòu)370
21.4.1杯式單體電池370
21.4.2開放式單體電池371
21.4.3片式單體電池371
21.5電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計373
21.6熱電池性能特征374
21.6.1電壓變化范圍374
21.6.2激活時間375
21.6.3激活壽命375
21.6.4涉及熱電池應(yīng)用應(yīng)注意的問題376
21.7熱電池檢測和監(jiān)督376
21.8熱電池的新發(fā)展377
參考文獻377
參考書目378

第4部分蓄電池
第22章蓄電池簡介380
22.1蓄電池的應(yīng)用與特點380
22.2蓄電池的種類和特點383
22.2.1鉛酸電池383
22.2.2堿性蓄電池384
22.3各種蓄電池體系的性能比較385
22.3.1概述385
22.3.2電壓和放電曲線389
22.3.3放電率對電性能的影響390
22.3.4溫度的影響391
22.3.5荷電保持391
22.3.6壽命392
22.3.7充電特性393
22.3.8成本394
參考文獻394
第23章鉛酸電池395
23.1一般特征395
23.1.1歷史396
23.1.2生產(chǎn)統(tǒng)計和鉛的使用398
23.2化學(xué)原理399
23.2.1一般特征399
23.2.2開路電壓特征402
23.2.3極化和歐姆損耗402
23.2.4自放電403
23.2.5硫酸的特點和性質(zhì)404
23.3結(jié)構(gòu)特征、材料和生產(chǎn)方法405
23.3.1合金生產(chǎn)405
23.3.2板柵生產(chǎn)409
23.3.3鉛粉生產(chǎn)412
23.3.4和膏412
23.3.5涂膏413
23.3.6固化414
23.3.7組裝414
23.3.8殼蓋密封416
23.3.9槽化成416
23.3.10電池化成417
23.3.11干荷電417
23.3.12測試和完成418
23.3.13運輸418
23.3.14干荷電電池的激活418
23.4SLI（汽車）電池：結(jié)構(gòu)和特征418
23.4.1一般特征418
23.4.2結(jié)構(gòu)419
23.4.3性能特征421
23.4.4單體電池和電池組型號、尺寸425
23.5深循環(huán)和牽引電池：結(jié)構(gòu)和性能425
23.5.1結(jié)構(gòu)425
23.5.2性能特征426
23.5.3電池型號和尺寸429
23.6備用電池：結(jié)構(gòu)和特征431
23.6.1結(jié)構(gòu)431
23.6.2性能特征436
23.6.3單體電池及電池組型號和尺寸438
23.7充電和充電設(shè)備440
23.7.1通?？紤]的因素440
23.7.2鉛酸電池充電方法441
23.8維護、安全和運行特征445
23.8.1維護445
23.8.2安全447
23.8.3操作參數(shù)對電池壽命的影響448
23.8.4失效模式449
23.9應(yīng)用和市場450
23.9.1汽車電池450
23.9.2小型密封鉛酸電池451
23.9.3工業(yè)電池452
23.9.4電動車輛452
23.9.5儲能系統(tǒng)453
23.9.6功率調(diào)節(jié)和不間斷電源系統(tǒng)453
23.9.7船艇電池454
參考文獻455
第24章閥控鉛酸電池456
24.1一般特征456
24.2化學(xué)原理457
24.3電池結(jié)構(gòu)458
24.3.1VRLA圓柱形電池458
24.3.2VRLA方形電池459
24.3.3薄的方形電池459
24.4性能特征461
24.4.1VRLA圓柱形電池461
24.4.2VRLA方形電池性能特征468
24.4.3薄方形電池——口香糖電池469
24.4.4其他電池類型471
24.5充電特征472
24.5.1一般考慮472
24.5.2恒電壓充電472
24.5.3快速充電474
24.5.4浮充電475
24.5.5恒電流充電476
24.5.6漸減電流充電477
24.5.7并聯(lián)/串聯(lián)充電477
24.5.8充電電流效率478
24.6安全與操作479
24.6.1析氣479
24.6.2短路479
24.7電池型號和尺寸479
24.8VRLA電池應(yīng)用于不間斷供電電源482
參考文獻484
第25章鐵電極電池486
25.1概述486
25.2鐵/鎳電池的化學(xué)原理487
25.3傳統(tǒng)鐵/鎳電池488
25.3.1結(jié)構(gòu)488
25.3.2鐵/鎳電池的特性489
25.3.3鐵/鎳電池的規(guī)格493
25.3.4鐵/鎳電池的操作和使用494
25.4先進鐵/鎳電池494
25.5鐵/空氣電池496
25.6鐵/銀電池498
25.7鐵正極材料501
參考文獻503
第26章工業(yè)和空間用鎘/鎳電池504
26.1前言504
26.2化學(xué)原理505
26.3結(jié)構(gòu)506
26.4特性508
26.4.1體積比能量和質(zhì)量比能量508
26.4.2放電特性508
26.4.3內(nèi)阻509
26.4.4荷電保持510
26.4.5壽命510
26.4.6機械強度和熱穩(wěn)定性510
26.4.7記憶效應(yīng)511
26.5充電特性511
26.6纖維鎘/鎳電池技術(shù)512
26.6.1FNC電極技術(shù)512
26.6.2生產(chǎn)靈活性512
26.6.3密封電池和開口電池513
26.6.4密封免維護FNC電池513
26.6.5性能515
26.7制造商和市場劃分519
26.8應(yīng)用521
參考書目523
第27章開口燒結(jié)式鎘/鎳電池524
27.1概述524
27.2化學(xué)原理524
27.3結(jié)構(gòu)526
27.3.1極板及其制造工藝526
27.3.2隔膜527
27.3.3極組裝配527
27.3.4電解質(zhì)527
27.3.5電池殼527
27.3.6氣塞和單向閥528
27.4特性528
27.4.1放電特性528
27.4.2影響容量的因素528
27.4.3變負載發(fā)動機啟動應(yīng)用中的功率529
27.4.4影響最大功率電流的因素530
27.4.5比能量與比功率531
27.4.6工作時間531
27.4.7荷電保持531
27.4.8貯存532
27.4.9壽命532
27.5充電特性533
27.5.1恒電位充電533
27.5.2恒電流控壓充電534
27.5.3其他充電方法534
27.5.4充電電壓的溫度補償535
27.6維護535
27.6.1電性能恢復(fù)535
27.6.2機械維護536
27.6.3系統(tǒng)檢測標準537
27.7可靠性537
27.7.1失效模式537
27.7.2記憶效應(yīng)538
27.7.3影響氣體阻擋層失效的因素538
27.7.4熱失控538
27.7.5潛在危險539
27.8電池和電池組設(shè)計540
27.8.1典型的開口燒結(jié)式鎘/鎳單體電池540
27.8.2典型的電池組設(shè)計540
27.8.3空冷/加熱541
27.8.4溫度傳感器541
27.8.5電池殼542
27.8.6電池極柱542
27.8.7電池加熱器542
27.8.8開口燒結(jié)式鎘/鎳電池的發(fā)展542
參考文獻542
第28章便攜式密封鎘/鎳電池543
28.1概述543
28.2化學(xué)原理543
28.3結(jié)構(gòu)544
28.3.1圓柱形電池545
28.3.2扣式電池545
28.3.3小矩形電池545
28.3.4矩形電池545
28.4特性546
28.4.1概述546
28.4.2放電特性546
28.4.3溫度的影響547
28.4.4內(nèi)阻547
28.4.5工作時間549
28.4.6反極549
28.4.7放電模式550
28.4.8恒功率放電550
28.4.9貯存壽命（容量或荷電保持）550
28.4.10循環(huán)壽命551
28.4.11壽命估算和失效機理551
28.5充電特性553
28.5.1概述553
28.5.2充電過程553
28.5.3電壓、溫度和壓力的關(guān)系554
28.5.4充電期間的電壓特性555
28.5.5充電方法556
28.6特殊用途電池557
28.6.1高能電池557
28.6.2快速充電電池558
28.6.3高溫電池558
28.6.4耐熱電池559
28.6.5存儲器備用電池560
28.6.6小矩形電池560
28.7電池類型和型號560
參考文獻563
參考書目563
第29章便攜式密封金屬氫化物/鎳電池564
29.1概述564
29.2化學(xué)原理564
29.3結(jié)構(gòu)566
29.3.1圓柱形結(jié)構(gòu)567
29.3.2扣式結(jié)構(gòu)568
29.3.3矩形結(jié)構(gòu)568
29.3.49V多單體電池568
29.3.5大矩形電池568
29.4放電特性568
29.4.1概述568
29.4.2放電特性568
29.4.3放電率和溫度對容量的影響570
29.4.4工作時間570
29.4.5內(nèi)阻571
29.4.6過放電過程中的反極572
29.4.7放電類型572
29.4.8恒功率放電特性573
29.4.9電壓下降（記憶效應(yīng)）573
29.4.10自放電和荷電保持能力575
29.5密封金屬氫化物/鎳電池的充電576
29.5.1概述576
29.5.2充電控制技術(shù)578
29.5.3充電方法579
29.5.4智能電池580
29.6循環(huán)壽命和工作壽命581
29.6.1循環(huán)壽命581
29.6.2工作壽命582
29.7正確使用和處理583
29.8應(yīng)用583
29.9電池類型和制造商583
參考文獻586
第30章動力和工業(yè)用金屬氫化物/鎳電池587
30.1前言587
30.2概述588
30.3化學(xué)原理588
30.4結(jié)構(gòu)589
30.4.1圓柱形結(jié)構(gòu)與方形結(jié)構(gòu)589
30.4.2金屬電池槽與塑料電池槽590
30.4.3燒結(jié)式與涂膏式氫氧化鎳正極590
30.4.4能量與功率的平衡592
30.4.5金屬氫化物合金592
30.4.6氫氧化鎳594
30.4.7電解質(zhì)595
30.4.8隔膜595
30.4.9整體結(jié)構(gòu)596
30.5EV用電池組596
30.5.1USABC的性能指標596
30.6HEV用電池597
30.6.1PNGV的指標要求597
30.6.2電損耗598
30.6.3荷電保持598
30.7燃料電池的啟動和動力輔助599
30.8其他應(yīng)用599
30.8.136～42V SLI電池599
30.8.2航空電池600
30.9放電特性601
30.9.1比能量601
30.9.2比功率602
30.9.3溫度的影響602
30.9.4荷電保持能力604
30.9.5循環(huán)壽命604
30.9.6貯存壽命606
30.9.7庫侖/能量效率606
30.10充電方法607
30.10.1常規(guī)充電607
30.10.2再生制動能607
30.10.3充電制度607
30.10.4快速充電608
30.11熱管理608
30.11.1單體電池、電池模塊和電池組的設(shè)計608
30.11.2水冷與空冷608
30.12電絕緣609
30.13開發(fā)目標609
30.13.1降低成本609
30.13.2超高功率設(shè)計610
30.13.3其他電池設(shè)計611
參考文獻612
第31章鋅/鎳電池615
31.1概述615
31.1.1背景615
31.2化學(xué)原理615
31.3電池組件616
31.3.1鎳電極616
31.3.2鋅電極618
31.3.3隔膜621
31.3.4電解質(zhì)622
31.4結(jié)構(gòu)622
31.4.1密封電池設(shè)計623
31.4.2電池組設(shè)計與包裝624
31.5特性625
31.5.1放電特性概述625
31.5.2荷電保持629
31.5.3循環(huán)壽命629
31.5.4記憶效應(yīng)631
31.6充電特性631
31.6.1充電制度632
31.6.2快速充電632
31.6.3慢充633
31.6.4充電終止633
31.6.5過充電633
31.6.6充電過程中電池平衡634
31.7應(yīng)用634
31.7.1溫度與環(huán)境因素634
31.7.2電動自行車與電動摩托車635
31.7.3深循環(huán)應(yīng)用635
31.7.4混合動力電動車與電動車636
31.7.5備用/浮充電637
31.7.6軍事應(yīng)用637
31.7.7特殊應(yīng)用637
31.8搬運與貯存637
31.8.1電池泄氣危險637
31.8.2過充電與過放電保護638
31.8.3易燃性與易爆性638
31.8.4貯存638
參考文獻638
第32章氫/鎳電池640
32.1特性640
32.2化學(xué)反應(yīng)640
32.2.1正常工作641
32.2.2過充電641
32.2.3過放電641
32.2.4自放電641
32.3電池與極組組件641
32.3.1正極（燒結(jié)式）641
32.3.2氫電極642
32.3.3隔膜材料642
32.3.4氣體網(wǎng)柵643
32.4氫/鎳電池結(jié)構(gòu)643
32.4.1COMSAT氫/鎳電池643
32.4.2空軍用氫/鎳電池644
32.4.3質(zhì)量比能量與體積比能量645
32.5氫/鎳電池組的設(shè)計646
32.5.1設(shè)計特點648
32.6應(yīng)用649
32.6.1GEO應(yīng)用649
32.6.2LEO應(yīng)用649
32.6.3地面應(yīng)用651
32.7性能特性651
32.7.1電壓特性651
32.7.2氫/鎳電池的自放電性能653
32.7.3電解質(zhì)濃度對容量的影響653
32.7.4GEO性能654
32.7.5LEO性能數(shù)據(jù)655
32.8先進設(shè)計656
32.8.1IPV氫/鎳電池的先進設(shè)計656
32.8.2先進電池設(shè)計理念656
32.8.3雙極性氫/鎳電池658
參考文獻658
參考書目660
第33章氧化銀電池661
33.1概述661
33.2化學(xué)原理662
33.2.1電池反應(yīng)662
33.2.2正極反應(yīng)663
33.3電池構(gòu)造和組成663
33.3.1銀電極664
33.3.2鋅電極664
33.3.3鎘電極665
33.3.4鐵電極665
33.3.5隔膜665
33.3.6電池殼665
33.3.7電解質(zhì)和其他組件666
33.4性能667
33.4.1性能和設(shè)計權(quán)衡667
33.4.2鋅/氧化銀電池的放電特性667
33.4.3鎘/氧化銀電池的放電特性668
33.4.4阻抗669
33.4.5荷電保持能力671
33.4.6循環(huán)壽命和濕壽命673
33.5充電特性674
33.5.1效率674
33.5.2鋅/氧化銀電池674
33.5.3鎘/氧化銀電池675
33.6單體類型和尺寸675
33.7需要特別注意的方面和處理方法677
33.8應(yīng)用677
33.9最新進展679
參考文獻680
第34章室溫鋰蓄電池682
34.1一般特性682
34.2化學(xué)原理683
34.2.1負極684
34.2.2正極687
34.2.3電解質(zhì)689
34.3鋰蓄電池的特性693
34.3.1電化學(xué)體系693
34.3.2設(shè)計與性能總結(jié)698
34.4特定鋰蓄電池的特性699
34.4.1液體電解質(zhì)、固體正極電池699
34.4.2聚合物電解質(zhì)電池705
34.4.3采用PEO基電解質(zhì)的鋰電池705
34.4.4采用硫基聚合物正極材料的鋰電池709
34.4.5無機電解質(zhì)電池710
34.4.6可充電鋰合金電池、其他錢幣型電池及微電池714
參考文獻720
第35章鋰離子電池723
35.1一般特征723
35.1.1命名和標志724
35.2化學(xué)反應(yīng)725
35.2.1嵌入反應(yīng)過程725
35.2.2正極材料726
35.2.3C/LiMn2O4電池的容量衰減731
35.2.4負極材料733
35.2.5電解質(zhì)736
35.2.6隔膜材料742
35.2.7添加劑743
35.3方形和圓柱形鋰離子電池與電池組的結(jié)構(gòu)744
35.3.1卷繞式鋰離子電池的結(jié)構(gòu)744
35.3.2平板方形鋰離子電池組的結(jié)構(gòu)747
35.4鋰離子電池的性能747
35.4.1鋰離子電池的主要特性與尺寸747
35.4.2商品圓柱形電池的性能748
35.4.3大型圓柱形電池755
35.4.4方形鋰離子電池757
35.5鋰離子電池的充電性能770
35.6圓柱形C/LiCoO2鋰離子電池的安全試驗772
35.7聚合物鋰離子電池773
35.7.1電極和電池制造774
35.7.2聚合物電池的比能量775
35.7.3C/LiCoO2聚合物鋰離子電池的性能776
35.7.4C/LiMn2O4型聚合物鋰離子電池的性能779
35.7.5聚合物電池的總結(jié)782
35.8固體薄膜鋰離子電池782
35.8.1固體薄膜鋰離子電池的電性能783
35.9結(jié)論和未來發(fā)展趨勢786
參考文獻786
第36章可充電堿性鋅/二氧化錳電池790
36.1概述790
36.2化學(xué)原理790
36.3結(jié)構(gòu)792
36.4性能792
36.4.1第一循環(huán)放電792
36.4.2循環(huán)793
36.4.3不同型號電池的性能793
36.4.4多單體并聯(lián)電池793
36.4.5溫度效應(yīng)795
36.4.6貯存壽命795
36.5充電方法796
36.5.1恒電壓充電796
36.5.2恒電流充電797
36.5.3脈沖充電797
36.5.4溢流充電798
36.6單體和電池型號799
參考文獻799

第5部分電動車輛和新用途的新型電池
第37章電動車輛和新用途的新型電池概述802
37.1先進可充電電池性能要求802
37.1.1電動車和混合動力電動車用電池802
37.1.2在電力設(shè)施方面的應(yīng)用804
37.1.3可再生能源應(yīng)用806
37.1.4便攜式電子設(shè)備806
37.2應(yīng)急用可充電電池的特性和開發(fā)806
37.3近期可充電電池812
37.3.1鉛酸電池812
37.3.2鎳基電池812
37.4先進可充電電池的一般特性812
37.4.1流體電池812
37.4.2高溫體系815
37.4.3常溫鋰電池816
37.5可補充燃料的電池和燃料電池——可供選擇的先進可充電電池816
參考文獻817
第38章金屬/空氣電池819
38.1概論819
38.2化學(xué)原理820
38.2.1概述820
38.2.2空氣電極821
38.3鋅/空氣電池822
38.3.1概述822
38.3.2便攜式鋅/空氣電池823
38.3.3工業(yè)鋅/空氣電池826
38.3.4混合空氣/二氧化錳電池829
38.3.5鋅/空氣充電電池829
38.3.6機械再充式鋅/空氣電池833
38.4鋁/空氣電池835
38.4.1中性電解質(zhì)鋁/空氣電池836
38.4.2堿性電解質(zhì)中的鋁/空氣電池838
38.5鎂/空氣電池844
38.6鋰/空氣電池845
38.6.1鋰/水電池846
38.6.2聚合物電解質(zhì)鋰/氧電池847
參考文獻849
第39章鋅/溴電池852
39.1一般特性852
39.2電化學(xué)體系的說明853
39.3結(jié)構(gòu)854
39.4性能855
39.5權(quán)衡考慮859
39.6安全性和危害859
39.7應(yīng)用和系統(tǒng)設(shè)計859
39.7.1電動車應(yīng)用860
39.7.2儲能應(yīng)用862
39.8發(fā)展和規(guī)劃865
參考文獻865
第40章βAl2O3鈉電池868
40.1βAl2O3鈉電池概述868
40.2電化學(xué)體系簡介870
40.2.1鈉/硫電池870
40.2.2鈉/金屬氯化物體系電池871
40.3單體電池設(shè)計和性能特征872
40.3.1鈉/硫電池設(shè)計873
40.3.2鈉/硫電池技術(shù)876
40.3.3鈉/氯化鎳電池技術(shù)880
40.4電池設(shè)計以及性能特征881
40.4.1鈉/硫組合電池設(shè)計要點881
40.4.2鈉/硫電池技術(shù)885
40.4.3鈉/氯化鎳電池技術(shù)889
40.5應(yīng)用890
參考文獻892
第41章鋰/硫化鐵電池894
41.1綜述894
41.2鋰/硫化鐵電化學(xué)體系895
41.3電池結(jié)構(gòu)896
41.4性能特征897
41.4.1電壓897
41.4.2放電特征898
41.4.3溫度對電性能的影響899
41.4.4自放電899
41.4.5功率與能量特征899
41.4.6循環(huán)壽命900
41.4.7庫侖效率900
41.4.8電池充電900
41.4.9添加劑的影響901
41.4.10硫族元素化合物雙電極的密封904
41.5應(yīng)用和電池設(shè)計904
41.5.1脈沖功率型電池設(shè)計904
41.5.2電動車電池設(shè)計905
參考文獻910
第6部分便攜式燃料電池
第42章便攜式燃料電池914
42.1一般特性914
42.2燃料電池的工作915
42.2.1反應(yīng)機理915
42.2.2燃料電池的主要組件917
42.2.3一般特性917
42.3千瓦以下燃料電池918
42.4低功率燃料電池的創(chuàng)新設(shè)計921
參考文獻923
參考書目923
第43章小型燃料電池（小于1000W）924
43.1概述924
43.2燃料電池術(shù)語925
43.3系統(tǒng)要求926
43.3.1燃料供應(yīng)926
43.3.2空氣供應(yīng)926
43.3.3水管理927
43.3.4熱管理927
43.3.5控制927
43.4燃料處理和貯存技術(shù)928
43.4.1氫氣貯存928
43.4.2燃料處理929
43.4.3燃料處理技術(shù)930
43.4.4直接甲醇燃料電池技術(shù)931
43.5燃料電池電堆技術(shù)932
43.5.1設(shè)計932
43.5.2電解質(zhì)932
43.5.3電極932
43.5.4雙極板932
43.5.5密封933
43.6燃料電池組和性能933
43.6.1電性能933
43.6.250W燃料電池，壓縮氫氣瓶儲氫934
43.6.320W燃料電池，金屬氫化物儲氫934
43.6.4商品化燃料電池934
參考文獻936

第7部分附錄
附錄A術(shù)語定義（英漢對照）940
附錄B標準還原電位950
附錄C電池的電化當(dāng)量951
附錄D標準符號和常數(shù)953
附錄E換算系數(shù)957
附錄F文獻967