目录 1
序言 1
前言 1
第一章 概论 1
1.1 化学电源的定义和组成 1
1.1.1 定义 1
1.1.2 组成 1
1.1.3 表示法 4
1.2 化学电源的分类 4
1.3 化学电源的性能 6
1.3.1 电动势 6
1.3.2 开路电压 7
1.3.3 工作电压和内阻 7
1.3.4 充电电压 10
1.3.5 电容量及其影响因素 12
1.3.6 比能量和比功率 18
1.3.7 贮存性能和自放电 19
1.3.8 寿命 20
1.4 化学电源的选择和应用 21
1.4.1 选择 21
1.4.2 应用 23
第二章 理论基础 25
2.1 引言 25
2.2 界面双电层和电位的生成 27
2.3 伽伐尼电池的热力学 30
2.3.1 体系能量变换 30
2.3.2 电极电位 31
2.3.3 E与浓度的关系 32
2.3.4 E与温度和压力的关系 34
2.4.1 电流和反应速率 35
2.4 电极过程 35
2.4.2 极化损失 37
2.4.3欧姆电位降 38
2.4.4 电极过程动力学和电极极化损失 40
2.4.5 电荷迁移动力学 40
2.4.6 浓差过电位 47
第三章 锌银电池 51
3.1 特性和用途 51
3.1.1 发展简史 51
3.1.2 分类 52
3.1.3 电池性能 52
3.1.4 特点 61
3.1.5 用途 62
3.2.1 锌负极 63
3.2 化学原理 63
3.2.2 氧化银正极 68
3.2.3 电池反应 73
3.2.4 电池热力学 74
3.3 锌银电池结构和制造 75
3.3.1 电池结构 75
3.3.2 电池制造 76
3.4 锌银扣式电池 92
3.5 人工激活锌银二次电池组 94
3.5.1 结构和组成 94
3.5.2 寿命 95
3.6 自动激活锌银一次电池组 99
3.6.1 结构和组成 100
3.6.2 电极组件 100
3.6.3 电解液贮存器 101
3.6.4 加热器 103
3.7 发展前景 104
第四章 镉镍电池 106
4.1 特性和用途 106
4.1.1 发展简史 106
4.1.2 分类 107
4.1.3 性能特点 109
4.1.4 用途 116
4.2 化学原理 117
4.2.1 成流反应 117
4.2.2 电极电位和电动势 118
4.2.3 氧化镍电极的工作原理 118
4.2.4 镉电极的工作原理 122
4.2.5 密封镉镍电池工作原理 123
4.3.1 有极板盒式镉镍电池 128
4.3 矩形开口式锅镍电池 128
4.3.2 全烧结镉镍电池 138
4.3.3 半烧结镉镍电池 150
4.3.4 典型电池设计 155
4.4 圆柱形密封镉镍电池 157
4.4.1 电池结构 158
4.4.2 电池制选 161
4.4.3 电池性能 165
4.4.4 池型号和尺寸 171
4.5 全密封镉镍电池 173
4.5.1 电池结构 173
4.5.2 电池制造 175
4.5.3电池性能 182
4.5.4 电池组设计及使用维护 194
4.5.5 航天应用及发展趋势 202
4.6 使用维护 206
4.6.1 注意事项 206
4.6.2 使用前检查与准备 206
4.6.3 充电电源的选择 208
4.6.4 充电 208
4.6.5 放电 208
4.6.6 电池活化 209
4.6.7 电解液更换 211
4.6.8 贮存 211
4.6.9 常见故障及处理方法 213
4.6.10 电池的失效 213
第五章 氢镍电池 218
5.1 特性和用途 218
5.2 化学原理 220
5.2.1 正常充电和放电 221
5.2.2 过充电 222
5.2.3 过放电 222
5.2.4 自放电 222
5.3 单体电池的结构和制造 222
5.3.1 基本组成和结构 223
5.3.2 设计中需考虑的几个技术问题 231
5.3.3 实例 232
5.4 电池组的结构和制造 238
5.4.1 NTS-2电池组 238
5.4.2 INTELSATⅤ电池组 241
5.5 性能参数 242
5.5.1 电压 242
5.5.2 容量 244
5.5.3 充电和放电过程中的温度变化 244
5.5.4 气体压力 247
5.5.5 自放电 248
5.5.6 工作寿命 249
5.6 发展前景 250
第六章 热激活电池 253
6.1 特性和用途 253
6.2 化学原理 254
6.3 电池结构和激活方法 255
6.3.1 杯型结构 256
6.3.2 片型结构 256
6.3.3 电池组结构 258
6.3.4 激活方式 258
6.4 电池制造 259
6.4.1 Ca/PbSO4杯型热电池 259
6.4.2 Mg/V2O5热电池 266
6.4.3 Ca/CaCrO4热电池 270
6.4.4 缓冲片、加热片、保温材料的性能及制造 277
6.4.5 热电池制造所需设备、仪器 284
6.5 锂系热电池 289
6.5.1 Li（Al）／FeS2热电池 290
6.5.2 Li（Si）／FeS2热电池 296
6.5.3 Li（B）／FeS2热电池 304
6.6 质量控制和可靠性 305
6.7 发展前景 306
第七章 锂电池 308
7.1 特性和用途 308
7.1.1 发展简史 308
7.1.2 分类 309
7.1.3 特性 313
7.1.4 用途 323
7.2.1 锂负极 324
7.2 结构组成 324
7.2.2 正极物质 326
7.2.3 电解液 326
7.3 Li/MnO2电池 329
7.4 Li／（CFx）n电池 335
7.5 Li/CuO电池 340
7.6 Li/Bi2O3，Li/Pb3O4、Li/Bi2Pb2O5电池 347
7.7 Li/Ag2CrO4电池 353
7.8 Li/SO2电池 356
7.9 Li/SOCl2、Li/SO2Cl2电池 362
7.9.1 Li/SOCl2电池 362
7.9.2 Li/SO2Cl2电池 382
7.10 Li/I2电池 383
7.11 Li/FeS2电池 386
7.12 Li/MoS2电池 388
7.13 锂贮备电池 390
7.14 锂水电池 394
7.15 发展前景 397
第八章 水激活电池 401
8.1 特性和用途 401
8.2 化学原理 402
8.3 电池结构 405
8.3.1 浸没型 406
8.3.2 浸润型 407
8.3.3 自流型 408
8.3.4 控流型 409
8.3.5 隙漏电流及抑制 411
8.4 电池制造和性能 412
8.4.1 负极 413
8.4.2 正极 418
8.4.3 电池组 421
8.5 发展前景 440
第九章 锌空（氧）电池 442
9.1 特性和用途 442
9.1.1 发展简史 442
9.1.2 分类 443
9.1.3 电池特性 445
9.1.4 用途 446
9.2 化学原理 446
9.2.1 电池反应 446
9.2.2 电池电动势 446
9.2.3 氧电极 447
9.2.4 锌电极 452
9.3.1 Edison Carbonaire电池 453
9.3 电池结构 453
9.3.2 锌空电池 456
9.3.3 扣式锌空电池 458
9.3.4 密封锌氧二次电池 465
9.4 电池制造 467
9.4.1 多孔锌电极 467
9.4.2 气体扩散电极 468
9.5 使用维护 474
9.6 发展前景 475
第十章 钠硫电池 479
10.1 基本原理和特性 479
10.2 Beta氧化铝固体电解质 482
10.3 电池结构 484
10.3.1 片状电池 484
10.3.2 管状电池 485
10.4.1 Beta氧化铝管制造 487
10.4 固体电解质和电池制造 487
10.4.2 单体电池制造 488
10.5 电池性能 490
10.5.1 电池内阻 490
10.5.2 电池充放电特性 492
10.5.3 电池寿命及其影响因素 493
10.6 电池组性能 494
10.6.1 电动车电池组 494
10.6.2 贮能电池组 497
10.7 发展前景 497
第十一章 燃料电池 504
11.1 特性和用途 504
11.1.1 发展简史 504
11.1.2 特性 505
11.1.3 用途 509
11.2 化学原理和分类原则 510
11.2.1 化学原理 510
11.2.2 分类与组合 515
11.3 中低功率燃料电池 524
11.3.1 培根型氢氧燃料电池 525
11.3.2 离子交换膜氢氧燃料电池 540
11.3.3 石棉膜氢氧燃料电池 552
11.4 高功率燃料电池 556
11.4.1 磷酸燃料电池 557
11.4.2 熔融碳酸盐燃料电池 565
11.4.3 高温固体氧化物燃料电池 572
11.5 可靠性 579
11.6 发展前景 581
附录 化学电源常用名词术语中英对照 584