電池手冊（原著第三版）

《電池手冊（原著第三版）》是2007年5月化學工業出版社出版的圖書，作者是戴維·林登、托馬斯 B.雷迪。

基本介紹

• 書名：電池手冊（原著第三版）
• 作者：戴維·林登、托馬斯 B.雷迪
• ISBN：978-7-5025-9875-4
• 類別：科技 >> 能源 >> 能源綜合
• 頁數：1000頁
• 定價：￥149.0元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2007年5月
• 裝幀：平
• 開本：16

內容簡介

本書是全面介紹電池的一本專著，不僅包含了從電池原理、電池設計到電池套用和選擇的相關基礎理論和實用知識，而且對市場上廣泛得到實際套用的各種電池體系進行了詳細和深入的介紹。特別是書中非常詳細地介紹了20世紀末發展起來的新型電池體系，包括稱為綠色電池體系的鋰離子蓄電池和金屬氫化物/鎳蓄電池等。同時對有套用前景的小型攜帶型燃料電池和各國都在致力發展的電動車動力電池也進行了介紹。此外，本書還對那些用於航天與航空、水中兵器、飛彈武器的各種全密封蓄電池、貯備電池（熱電池和液體激活電池）和高比能量鋰原電池等進行了詳細介紹。本書全面地反映了各種新型電池的最新發展水平，對電池行業進一步研究、開發與套用具有指導意義。
本書可供從事電池與相關領域研究、生產、銷售和使用人員參考，也可供大專院校和中專院校相關專業師生作為教學參考書使用。

圖書目錄

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實際電池組的質量比能量和體積比能量11

1.6質量比能量和體積比能量上限12

參考文獻13

第2章電化學原理和反應14

2.1引言14

2.2熱力學基礎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26

2.6.1循環伏安法26

2.6.2計時電位法29

2.6.3電化學阻抗譜法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（恆電流、恆電阻、恆功率）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、間歇等）46

3.2.8電池循環工作制度（間歇和脈衝放電）47

3.2.9電壓穩定性49

3.2.10充電電壓50

3.2.11電池和電池組設計50

3.2.12電池的貯存條件與貯存壽命53

3.2.13電池設計的影響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法規與安全性標準70

參考文獻71

第5章電池組設計73

5.1概述73

5.2消除潛在安全問題的設計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計77

5.3.2電池尺寸78

5.4電池組構造79

5.4.1單體電池間的連線79

5.4.2電池封裝80

5.4.3殼體設計81

5.4.4極柱和接觸材料81

5.5可充電電池組設計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——智慧型電池84

5.6.1智慧型電池系統85

5.7指導方針87

參考文獻88

第6章電池選擇與套用89

6.1一般特性89

6.2選擇電池的要點89

6.3電池套用90

6.3.1電池套用概述90

6.3.2攜帶型套用、工業套用和電動車套用92

6.4攜帶型套用93

6.4.1概述93

6.4.2攜帶型設備用電池的特性94

6.4.3成本效率96

6.4.4其他性能比較99

6.4.5選擇攜帶型設備用電池標準102

參考文獻103

第2部分原電池

第7章原電池概述106

7.1原電池的通性和套用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/二氧化錳乾電池（氯化銨和氯化鋅體系）120

8.1一般性能120

8.2化學原理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結構124

8.4.1圓柱形電池結構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化學原理149

9.2.1鋁151

9.3鎂/二氧化錳電池結構151

9.3.1標準結構151

9.3.2內外“碳包”式結構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外“碳包”式電池154

9.4.4電池設計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章鹼性鋅/二氧化錳電池158

10.1一般性能158

10.2化學原理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結構165

10.4.1圓柱形結構165

10.4.2扣式電池結構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高級鹼性鋅/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化學原理180

11.3電池組成180

11.3.1電解質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結構材料181

11.4結構182

11.4.1扣式電池結構182

11.4.2平板式電池結構182

11.4.3圓柱形電池結構182

11.4.4卷繞式負極電池結構183

11.4.5小電流放電電池結構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193

12.2.4隔離層和隔膜193

12.3電池結構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——扣式結構201

13.1一般性能201

13.2化學原理202

13.3結構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電池內阻208

13.4.7脈衝負載性能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鋰電池的優點215

14.1.2鋰原電池的分類216

14.2化學原理217

14.2.1鋰217

14.2.2正極活性物質218

14.2.3電解質220

14.2.4電池電極對和反應機理221

14.3鋰原電池的特性221

14.3.1設計和工作特性概述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化學原理228

14.5.2結構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套用235

14.6鋰/亞硫醯氯（Li/SOCl2）電池236

14.6.1化學原理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/亞硫醯氯（Li/SOCl2）電池242

14.6.5大型方形鋰/亞硫醯氯（Li/SOCl2）電池244

14.6.6套用245

14.7鋰/氯氧化物電池247

14.7.1鋰/硫醯氯（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化學原理251

14.8.2結構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套用和操作261

14.9鋰/一氟化碳[Li/(CF)n]電池263

14.9.1化學原理263

14.9.2結構263

14.9.3性能264

14.9.4單體和組合電池型號269

14.9.5套用和操作269

14.10鋰/二硫化鐵(Li/FeS2)電池270

14.10.1化學原理270

14.10.2結構271

14.10.3性能271

14.10.4電池型號與套用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化學原理275

14.11.2結構275

14.11.3性能276

14.11.4電池型號與套用277

14.12鋰/釩氧化銀電池279

14.12.1化學原理279

14.12.2結構280

14.12.3性能280

14.12.4電池和電池型號281

14.12.5套用281

參考文獻282

第15章固體電解質電池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電池的化學原理287

15.2.3電池結構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電池結構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化學原理312

17.3水激活電池類型313

17.4結構315

17.4.1部件315

17.4.2漏電流317

17.4.3電解質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用於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化學原理331

18.3結構331

18.3.1電池組成332

18.3.2高放電率和低放電率電池設計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章旋轉貯備電池341

19.1概述341

19.2化學原理342

19.3設計依據342

19.3.1電極對裝配342

19.3.2電解質用量的最佳化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化學原理348

20.2.1鋰/五氧化二釩電池348

20.2.2鋰/亞硫醯氯電池349

20.2.3鋰/二氧化硫電池349

20.2.4鋰/預充電的LixCoO2（0.5≤x<1）電池350

20.3結構350

20.3.1常規設計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熱電池電化學體系363

21.2.1負極材料363

21.2.2電解質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單體電池結構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電堆結構設計373

21.6熱電池性能特徵374

21.6.1電壓變化範圍374

21.6.2激活時間375

21.6.3激活壽命375

21.6.4涉及熱電池套用應注意的問題376

21.7熱電池檢測和監督376

21.8熱電池的新發展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蓄電池的套用與特點380

22.2蓄電池的種類和特點383

22.2.1鉛酸電池383

22.2.2鹼性蓄電池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

23.1一般特徵395

23.1.1歷史396

23.1.2生產統計和鉛的使用398

23.2化學原理399

23.2.1一般特徵399

23.2.2開路電壓特徵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404

23.3結構特徵、材料和生產方法405

23.3.1合金生產405

23.3.2板柵生產409

23.3.3鉛粉生產412

23.3.4和膏412

23.3.5塗膏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乾荷電417

23.3.12測試和完成418

23.3.13運輸418

23.3.14乾荷電電池的激活418

23.4SLI（汽車）電池：結構和特徵418

23.4.1一般特徵418

23.4.2結構419

23.4.3性能特徵421

23.4.4單體電池和電池組型號、尺寸425

23.5深循環和牽引電池：結構和性能425

23.5.1結構425

23.5.2性能特徵426

23.5.3電池型號和尺寸429

23.6備用電池：結構和特徵431

23.6.1結構431

23.6.2性能特徵436

23.6.3單體電池及電池組型號和尺寸438

23.7充電和充電設備440

23.7.1通常考慮的因素440

23.7.2鉛酸電池充電方法441

23.8維護、安全和運行特徵445

23.8.1維護445

23.8.2安全447

23.8.3操作參數對電池壽命的影響448

23.8.4失效模式449

23.9套用和市場450

23.9.1汽車電池450

23.9.2小型密封鉛酸電池451

23.9.3工業電池452

23.9.4電動車輛452

23.9.5儲能系統453

23.9.6功率調節和不間斷電源系統453

23.9.7船艇電池454

參考文獻455

第24章閥控鉛酸電池456

24.1一般特徵456

24.2化學原理457

24.3電池結構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性能特徵461

24.4.1VRLA圓柱形電池461

24.4.2VRLA方形電池性能特徵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充電特徵472

24.5.1一般考慮472

24.5.2恆電壓充電472

24.5.3快速充電474

24.5.4浮充電475

24.5.5恆電流充電476

24.5.6漸減電流充電477

24.5.7並聯/串聯充電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電池套用於不間斷供電電源482

參考文獻484

第25章鐵電極電池486

25.1概述486

25.2鐵/鎳電池的化學原理487

25.3傳統鐵/鎳電池488

25.3.1結構488

25.3.2鐵/鎳電池的特性489

25.3.3鐵/鎳電池的規格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章工業和空間用鎘/鎳電池504

26.1前言504

26.2化學原理505

26.3結構506

26.4特性508

26.4.1體積比能量和質量比能量508

26.4.2放電特性508

26.4.3內阻509

26.4.4荷電保持510

26.4.5壽命510

26.4.6機械強度和熱穩定性510

26.4.7記憶效應511

26.5充電特性511

26.6纖維鎘/鎳電池技術512

26.6.1FNC電極技術512

26.6.2生產靈活性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製造商和市場劃分519

26.8套用521

參考書目523

第27章開口燒結式鎘/鎳電池524

27.1概述524

27.2化學原理524

27.3結構526

27.3.1極板及其製造工藝526

27.3.2隔膜527

27.3.3極組裝配527

27.3.4電解質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變負載發動機啟動套用中的功率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恆電位充電533

27.5.2恆電流控壓充電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535

27.6.2機械維護536

27.6.3系統檢測標準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電池和電池組設計540

27.8.1典型的開口燒結式鎘/鎳單體電池540

27.8.2典型的電池組設計540

27.8.3空冷/加熱541

27.8.4溫度感測器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開口燒結式鎘/鎳電池的發展542

參考文獻542

第28章攜帶型密封鎘/鎳電池543

28.1概述543

28.2化學原理543

28.3結構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恆功率放電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、溫度和壓力的關係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章攜帶型密封金屬氫化物/鎳電池564

29.1概述564

29.2化學原理564

29.3結構566

29.3.1圓柱形結構567

29.3.2扣式結構568

29.3.3矩形結構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恆功率放電特性573

29.4.9電壓下降（記憶效應）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578

29.5.3充電方法579

29.5.4智慧型電池580

29.6循環壽命和工作壽命581

29.6.1循環壽命581

29.6.2工作壽命582

29.7正確使用和處理583

29.8套用583

29.9電池類型和製造商583

參考文獻586

第30章動力和工業用金屬氫化物/鎳電池587

30.1前言587

30.2概述588

30.3化學原理588

30.4結構589

30.4.1圓柱形結構與方形結構589

30.4.2金屬電池槽與塑膠電池槽590

30.4.3燒結式與塗膏式氫氧化鎳正極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595

30.4.8隔膜595

30.4.9整體結構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其他套用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、電池模組和電池組的設計608

30.11.2水冷與空冷608

30.12電絕緣609

30.13開發目標609

30.13.1降低成本609

30.13.2超高功率設計610

30.13.3其他電池設計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622

31.4結構622

31.4.1密封電池設計623

31.4.2電池組設計與包裝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循環壽命629

31.5.4記憶效應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套用634

31.7.1溫度與環境因素634

31.7.2電動腳踏車與電動機車635

31.7.3深循環套用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軍事套用637

31.7.7特殊套用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化學反應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（燒結式）641

32.3.2氫電極642

32.3.3隔膜材料642

32.3.4氣體網柵643

32.4氫/鎳電池結構643

32.4.1COMSAT氫/鎳電池643

32.4.2空軍用氫/鎳電池644

32.4.3質量比能量與體積比能量645

32.5氫/鎳電池組的設計646

32.5.1設計特點648

32.6套用649

32.6.1GEO套用649

32.6.2LEO套用649

32.6.3地面套用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電解質濃度對容量的影響653

32.7.4GEO性能654

32.7.5LEO性能數據655

32.8先進設計656

32.8.1IPV氫/鎳電池的先進設計656

32.8.2先進電池設計理念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化學原理662

33.2.1電池反應662

33.2.2正極反應663

33.3電池構造和組成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電解質和其他組件666

33.4性能667

33.4.1性能和設計權衡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套用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化學原理683

34.2.1負極684

34.2.2正極687

34.2.3電解質689

34.3鋰蓄電池的特性693

34.3.1電化學體系693

34.3.2設計與性能總結698

34.4特定鋰蓄電池的特性699

34.4.1液體電解質、固體正極電池699

34.4.2聚合物電解質電池705

34.4.3採用PEO基電解質的鋰電池705

34.4.4採用硫基聚合物正極材料的鋰電池709

34.4.5無機電解質電池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

35.1一般特徵723

35.1.1命名和標誌724

35.2化學反應725

35.2.1嵌入反應過程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構744

35.3.1卷繞式鋰離子電池的結構744

35.3.2平板方形鋰離子電池組的結構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電極和電池製造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結論和未來發展趨勢786

參考文獻786

第36章可充電鹼性鋅/二氧化錳電池790

36.1概述790

36.2化學原理790

36.3結構792

36.4性能792

36.4.1第一循環放電792

36.4.2循環793

36.4.3不同型號電池的性能793

36.4.4多單體並聯電池793

36.4.5溫度效應795

36.4.6貯存壽命795

36.5充電方法796

36.5.1恆電壓充電796

36.5.2恆電流充電797

36.5.3脈衝充電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在電力設施方面的套用804

37.1.3可再生能源套用806

37.1.4攜帶型電子設備806

37.2應急用可充電電池的特性和開發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攜帶型鋅/空氣電池823

38.3.3工業鋅/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中性電解質鋁/空氣電池836

38.4.2鹼性電解質中的鋁/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電化學體系的說明853

39.3結構854

39.4性能855

39.5權衡考慮859

39.6安全性和危害859

39.7套用和系統設計859

39.7.1電動車套用860

39.7.2儲能套用862

39.8發展和規劃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單體電池設計和性能特徵872

40.3.1鈉/硫電池設計873

40.3.2鈉/硫電池技術876

40.3.3鈉/氯化鎳電池技術880

40.4電池設計以及性能特徵881

40.4.1鈉/硫組合電池設計要點881

40.4.2鈉/硫電池技術885

40.4.3鈉/氯化鎳電池技術889

40.5套用890

參考文獻892

第41章鋰/硫化鐵電池894

41.1綜述894

41.2鋰/硫化鐵電化學體系895

41.3電池結構896

41.4性能特徵897

41.4.1電壓897

41.4.2放電特徵898

41.4.3溫度對電性能的影響899

41.4.4自放電899

41.4.5功率與能量特徵899

41.4.6循環壽命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套用和電池設計904

41.5.1脈衝功率型電池設計904

41.5.2電動車電池設計905

參考文獻910

第6部分攜帶型燃料電池

第42章攜帶型燃料電池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新設計921

參考文獻923

參考書目923

第43章小型燃料電池（小於1000W）924

43.1概述924

43.2燃料電池術語925

43.3系統要求926

43.3.1燃料供應926

43.3.2空氣供應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930

43.4.4直接甲醇燃料電池技術931

43.5燃料電池電堆技術932

43.5.1設計932

43.5.2電解質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電池的電化當量951

附錄D標準符號和常數953

附錄E換算係數957

附錄F文獻967