第1部分 工作原理 2
第1章 基本概念 2
1.1 电池和电池组的组成 2
1.2 电池和电池组的分类 3
1.2.1 原电池（或一次电池）和原电池组 3
1.2.2 蓄电池（或二次电池）和蓄电池组 3
1.2.3 贮备电池 4
1.2.4 燃料电池 4
1.3 电池工作 5
1.3.1 放电 5
1.3.2 充电 5
1.3.3 具体实例：镉／镍电池 6
1.3.4 燃料电池 6
1.4 电池的理论电压、容量和能量 6
1.4.1 自由能 6
1.4.2 理论电压 6
1.4.3 理论容量（电量） 7
1.4.4 理论能量 8
1.5 实际电池组的质量比能量和体积比能量 11
1.6 质量比能量和体积比能量上限 12
参考文献 13
第2章 电化学原理和反应 14
2.1 引言 14
2.2 热力学基础 15
2.3 电极过程 17
2.4 双电层电容和离子吸附 20
2.5 电极表面的物质传输 24
2.5.1 浓差极化 25
2.5.2 多孔电极 25
2.6 电分析技术 26
2.6.1 循环伏安法 26
2.6.2 计时电位法 29
2.6.3 电化学阻抗谱法 30
2.6.4 极谱法 32
2.6.5 电极 33
参考文献 35
参考书目 37
第3章 影响电池性能的因素 39
3.1 一般性能 39
3.2 影响电池性能的因素 39
3.2.1 电压水准 39
3.2.2 放电电流 40
3.2.3 放电模式（恒电流、恒电阻、恒功率） 42
3.2.4 不同放电模式下电池性能评估实例 43
3.2.5 放电期间电池的温度 45
3.2.6 使用寿命 46
3.2.7 放电类型（连续、间歇等） 46
3.2.8 电池循环工作制度（间歇和脉冲放电） 47
3.2.9 电压稳定性 49
3.2.10 充电电压 50
3.2.11 电池和电池组设计 50
3.2.12 电池的贮存条件与贮存寿命 53
3.2.13 电池设计的影响 53
参考文献 54
第4章 电池标准 55
4.1 概述 55
4.2 国际标准 56
4.3 标准概念 57
4.4 IEC和ANSI命名法 58
4.4.1 原电池 58
4.4.2 蓄电池 59
4.5 极端 60
4.6 电性能 61
4.7 标识 62
4.8 ANSI和IEC标准的对照 62
4.9 IEC标准圆形原电池 63
4.10 标准SLI和其他铅酸蓄电池 64
4.11 法规与安全性标准 70
参考文献 71
第5章 电池组设计 73
5.1 概述 73
5.2 消除潜在安全问题的设计 73
5.2.1 对原电池充电 74
5.2.2 防止电池组短路 75
5.2.3 反极 75
5.2.4 单体电池和电池组外部充电保护 76
5.2.5 设计锂原电池组需要考虑的特殊事项 76
5.3 分立电池组的安全措施 77
5.3.1 防止电池组插入错误的设计 77
5.3.2 电池尺寸 78
5.4 电池组构造 79
5.4.1 单体电池间的连接 79
5.4.2 电池封装 80
5.4.3 壳体设计 81
5.4.4 极柱和接触材料 81
5.5 可充电电池组设计 82
5.5.1 充电控制 82
5.5.2 放电／充电控制事例 83
5.5.3 锂离子电池 84
5.6 电能管理和显示——智能电池 84
5.6.1 智能电池系统 85
5.7 指导方针 87
参考文献 88
第6章 电池选择与应用 89
6.1 一般特性 89
6.2 选择电池的要点 89
6.3 电池应用 90
6.3.1 电池应用概述 90
6.3.2 便携式应用、工业应用和电动车应用 92
6.4 便携式应用 93
6.4.1 概述 93
6.4.2 便携式设备用电池的特性 94
6.4.3 成本效率 96
6.4.4 其他性能比较 99
6.4.5 选择便携式设备用电池标准 102
参考文献 103
第2部分 原电池 106
第7章 原电池概述 106
7.1 原电池的通性和应用 106
7.2 原电池的种类和特性 107
7.2.1 原电池的特性 107
7.3 原电池系列的工作特性比较 110
7.3.1 概述 110
7.3.2 电压和放电曲线 113
7.3.3 比能量和比功率 113
7.3.4 有代表性的原电池的性能比较 114
7.3.5 放电负载及循环工作制度的影响 116
7.3.6 温度的影响 117
7.3.7 原电池的贮存寿命 118
7.3.8 成本 118
7.4 原电池的再充电 119
第8章 锌／二氧化锰干电池（氯化铵和氯化锌体系） 120
8.1 一般性能 120
8.2 化学原理 122
8.3 电池和电池组类型 123
8.3.1 氯化铵型锌／二氧化锰电池 123
8.3.2 氯化锌型电池 123
8.4 结构 124
8.4.1 圆柱形电池结构 124
8.4.2 反极式圆柱形电池 126
8.4.3 叠层电池和电池组 126
8.4.4 特殊设计 126
8.5 电池组成 127
8.5.1 锌 127
8.5.2 碳包 127
8.5.3 二氧化锰 128
8.5.4 炭黑 128
8.5.5 电解质 128
8.5.6 缓蚀剂 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（或极柱） 130
8.6 性能 130
8.6.1 电压 130
8.6.2 放电特性 132
8.6.3 间歇放电的影响 132
8.6.4 放电曲线比较——高负载下尺寸对氯化锌型电池的影响 134
8.6.5 不同等级电池的放电曲线比较 135
8.6.6 内阻 138
8.6.7 温度的影响 140
8.6.8 使用寿命 142
8.6.9 贮存寿命 142
8.7 特殊设计 143
8.7.1 扁平锌／二氧化锰P-80电池 143
8.8 单体及组合电池的型号及尺寸 145
参考文献 148
第9章 镁电池和铝电池 149
9.1 一般性能 149
9.2 化学原理 149
9.2.1 铝 151
9.3 镁／二氧化锰电池结构 151
9.3.1 标准结构 151
9.3.2 内-外“碳包”式结构 151
9.4 镁／二氧化锰电池的工作特性 152
9.4.1 放电性能 152
9.4.2 贮存寿命 154
9.4.3 内-外“碳包”式电池 154
9.4.4 电池设计 155
9.5 镁／二氧化锰电池的尺寸和类型 155
9.6 其他类型镁一次电池 156
9.7 铝一次电池 156
参考文献 157
第10章 碱性锌／二氧化锰电池 158
10.1 一般性能 158
10.2 化学原理 160
10.3 电池组成和材料 161
10.3.1 正极的组成 161
10.3.2 负极的组成 163
10.3.3 负极集流体 164
10.3.4 隔膜 164
10.3.5 壳体、密封和成品 164
10.4 结构 165
10.4.1 圆柱形结构 165
10.4.2 扣式电池结构 166
10.5 工作特性 167
10.5.1 一般特性与普通锌／二氧化锰电池的比较 167
10.5.2 放电性能 167
10.5.3 间歇放电 169
10.5.4 内阻 169
10.5.5 放电类型 170
10.5.6 工作温度对放电性能的影响 171
10.5.7 不同温度下贮存对放电性能的影响 172
10.6 电池的型号和尺寸 174
10.7 高级碱性锌／二氧化锰高放电率电池 175
参考文献 178
第11章 氧化汞电池 179
11.1 一般特性 179
11.2 化学原理 180
11.3 电池组成 180
11.3.1 电解质 180
11.3.2 锌负极 181
11.3.3 镉负极 181
11.3.4 氧化汞正极 181
11.3.5 结构材料 181
11.4 结构 182
11.4.1 扣式电池结构 182
11.4.2 平板式电池结构 182
11.4.3 圆柱形电池结构 182
11.4.4 卷绕式负极电池结构 183
11.4.5 小电流放电电池结构 183
11.5 锌／氧化汞电池的工作特性 183
11.5.1 电压 183
11.5.2 放电性能 183
11.5.3 温度的影响 184
11.5.4 内阻 185
11.5.5 贮存 185
11.5.6 使用寿命 185
11.6 镉／氧化汞电池的工作特性 186
11.6.1 放电 186
11.6.2 贮存 187
参考文献 187
第12章 氧化银电池 188
12.1 一般性能 188
12.2 化学原理与组成 189
12.2.1 锌负极 189
12.2.2 氧化银正极 189
12.2.3 电解质 193
12.2.4 隔离层和隔膜 193
12.3 电池结构 194
12.4 工作特性 195
12.4.1 开路电压 195
12.4.2 放电特性 195
12.4.3 贮存寿命 196
12.4.4 使用寿命 198
12.5 电池尺寸和型号 198
参考文献 199
第13章 锌／空气电池——扣式结构 201
13.1 一般性能 201
13.2 化学原理 202
13.3 结构 203
13.4 工作特性 205
13.4.1 电池尺寸 205
13.4.2 电压 206
13.4.3 比能量 206
13.4.4 放电特性 206
13.4.5 电压-电流特性 207
13.4.6 电池内阻 208
13.4.7 脉冲负载性能 208
13.4.8 温度的影响 209
13.4.9 贮存寿命 210
13.4.10 影响使用寿命的因素 211
参考文献 214
第14章 锂电池 215
14.1 一般性能 215
14.1.1 锂电池的优点 215
14.1.2 锂原电池的分类 216
14.2 化学原理 217
14.2.1 锂 217
14.2.2 正极活性物质 218
14.2.3 电解质 220
14.2.4 电池电极对和反应机理 221
14.3 锂原电池的特性 221
14.3.1 设计和工作特性概述 221
14.3.2 可溶性正极的锂原电池 221
14.3.3 固体正极锂原电池 224
14.4 锂电池的安全和操作 227
14.4.1 影响到安全和操作的因素 227
14.4.2 需要考虑的安全事项 227
14.5 锂／二氧化硫电池（Li/SO2） 228
14.5.1 化学原理 228
14.5.2 结构 230
14.5.3 性能 230
14.5.4 电池型号和尺寸 233
14.5.5 锂／二氧化硫（Li/SO2）电池和电池组的使用及操作或安全事项 234
14.5.6 应用 235
14.6 锂／亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池 236
14.6.1 化学原理 236
14.6.2 碳包式圆柱形电池 236
14.6.3 螺旋卷绕式圆柱形电池 240
14.6.4 扁形或盘形锂／亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池 242
14.6.5 大型方形锂／亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池 244
14.6.6 应用 245
14.7 锂／氯氧化物电池 247
14.7.1 锂／硫酰氯（Li/SO2Cl2）电池 248
14.7.2 卤素添加剂锂／氯氧化物电池 248
14.8 锂／二氧化锰（Li/MnO2）电池 251
14.8.1 化学原理 251
14.8.2 结构 251
14.8.3 性能 253
14.8.4 单体电池和电池组的尺寸 261
14.8.5 应用和操作 261
14.9 锂／一氟化碳［Li/(CF)n］电池 263
14.9.1 化学原理 263
14.9.2 结构 263
14.9.3 性能 264
14.9.4 单体和组合电池型号 269
14.9.5 应用和操作 269
14.10 锂／二硫化铁（Li/FeS2）电池 270
14.10.1 化学原理 270
14.10.2 结构 271
14.10.3 性能 271
14.10.4 电池型号与应用 274
14.11 锂／氧化铜（Li/CuO）和锂／磷酸氧铜［Li/Cu4O(PO4)2］电池 275
14.11.1 化学原理 275
14.11.2 结构 275
14.11.3 性能 276
14.11.4 电池型号与应用 277
14.12 锂／钒氧化银电池 279
14.12.1 化学原理 279
14.12.2 结构 280
14.12.3 性能 280
14.12.4 电池和电池型号 281
14.12.5 应用 281
参考文献 282
第15章 固体电解质电池 285
15.1 一般性能 285
15.2 Li/LiI(Al2O3)／金属盐电池 287
15.2.1 一般性能 287
15.2.2 电池的化学原理 287
15.2.3 电池结构 288
15.2.4 工作特性 288
15.2.5 贮存 290
15.2.6 操作 290
15.3 锂／碘（Li/I2）电池 290
15.3.1 一般性能 290
15.3.2 电池结构 291
15.3.3 商品化电池 293
15.3.4 放电特性 294
15.3.5 自放电 296
15.3.6 其他的性能损失 297
15.3.7 温度影响 298
15.4 Ag/RbAg4I5/Me4NIn·C电池 298
参考文献 300
第3部分 贮备电池 304
第16章 贮备电池概述 304
16.1 贮备电池分类 304
16.2 贮备电池的特性 305
第17章 水激活镁电池 311
17.1 总则 311
17.2 化学原理 312
17.3 水激活电池类型 313
17.4 结构 315
17.4.1 部件 315
17.4.2 漏电流 317
17.4.3 电解质 318
17.5 工作特性 318
17.5.1 一般特性 318
17.5.2 浸没型电池 323
17.5.3 控流型电池 325
17.5.4 浸润型电池 325
17.6 电池用途 327
17.6.1 用于空军和海军救生衣照明的水激活电池 327
17.6.2 镁／氯化银电池 328
17.7 电池型号和尺寸 329
参考文献 329
第18章 锌／氧化银贮备电池 331
18.1 概述 331
18.2 化学原理 331
18.3 结构 331
18.3.1 电池组成 332
18.3.2 高放电率和低放电率电池设计 332
18.3.3 自动激活电池 333
18.4 工作特性 335
18.4.1 电压 335
18.4.2 放电曲线 336
18.4.3 温度的影响 336
18.4.4 阻抗 337
18.4.5 工作 337
18.4.6 贮存寿命 337
18.5 单体和电池组型号和尺寸 338
18.6 特殊性能及维护 339
18.7 成本 339
参考文献 340
第19章 旋转贮备电池 341
19.1 概述 341
19.2 化学原理 342
19.3 设计依据 342
19.3.1 电极对装配 342
19.3.2 电解质用量的优化 343
19.3.3 电池密封 343
19.3.4 安瓿瓶 343
19.3.5 锂基电池的安全性 344
19.4 工作特性 344
19.4.1 概况 344
19.4.2 特定电化学体系的性能 345
参考书目 347
第20章 常温锂负极贮备电池 348
20.1 概述 348
20.2 化学原理 348
20.2.1 锂／五氧化二钒电池 348
20.2.2 锂／亚硫酰氯电池 349
20.2.3 锂／二氧化硫电池 349
20.2.4 锂／预充电的LixCoO2(0.5≤x＜1)电池 350
20.3 结构 350
20.3.1 常规设计 350
20.3.2 金属锂贮备电池的类型 350
20.4 工作特性 357
20.4.1 安瓿瓶电池 357
20.4.2 电池组设计 359
参考文献 361
第21章 热电池 362
21.1 概述 362
21.2 热电池电化学体系 363
21.2.1 负极材料 363
21.2.2 电解质 364
21.2.3 正极材料 365
21.2.4 焰火加热材料 365
21.2.5 激活方法 366
21.2.6 绝缘、隔热材料 366
21.3 单体电池化学原理 367
21.3.1 锂／二硫化铁（Li/FeS2）体系 367
21.3.2 锂／二硫化钴（Li/CoS2）体系 369
21.3.3 钙／铬酸钙（Ca/CaCrO4）体系 369
21.4 单体电池结构 370
21.4.1 杯式单体电池 370
21.4.2 开放式单体电池 371
21.4.3 片式单体电池 371
21.5 电堆结构设计 373
21.6 热电池性能特征 374
21.6.1 电压变化范围 374
21.6.2 激活时间 375
21.6.3 激活寿命 375
21.6.4 涉及热电池应用应注意的问题 376
21.7 热电池检测和监督 376
21.8 热电池的新发展 377
参考文献 377
参考书目 378
第4部分 蓄电池 380
第22章 蓄电池简介 380
22.1 蓄电池的应用与特点 380
22.2 蓄电池的种类和特点 383
22.2.1 铅酸电池 383
22.2.2 碱性蓄电池 384
22.3 各种蓄电池体系的性能比较 385
22.3.1 概述 385
22.3.2 电压和放电曲线 389
22.3.3 放电率对电性能的影响 390
22.3.4 温度的影响 391
22.3.5 荷电保持 391
22.3.6 寿命 392
22.3.7 充电特性 393
22.3.8 成本 394
参考文献 394
第23章 铅酸电池 395
23.1 一般特征 395
23.1.1 历史 396
23.1.2 生产统计和铅的使用 398
23.2 化学原理 399
23.2.1 一般特征 399
23.2.2 开路电压特征 402
23.2.3 极化和欧姆损耗 402
23.2.4 自放电 403
23.2.5 硫酸的特点和性质 404
23.3 结构特征、材料和生产方法 405
23.3.1 合金生产 405
23.3.2 板栅生产 409
23.3.3 铅粉生产 412
23.3.4 和膏 412
23.3.5 涂膏 413
23.3.6 固化 414
23.3.7 组装 414
23.3.8 壳盖密封 416
23.3.9 槽化成 416
23.3.10 电池化成 417
23.3.11 干荷电 417
23.3.12 测试和完成 418
23.3.13 运输 418
23.3.14 干荷电电池的激活 418
23.4 SLI（汽车）电池：结构和特征 418
23.4.1 一般特征 418
23.4.2 结构 419
23.4.3 性能特征 421
23.4.4 单体电池和电池组型号、尺寸 425
23.5 深循环和牵引电池：结构和性能 425
23.5.1 结构 425
23.5.2 性能特征 426
23.5.3 电池型号和尺寸 429
23.6 备用电池：结构和特征 431
23.6.1 结构 431
23.6.2 性能特征 436
23.6.3 单体电池及电池组型号和尺寸 438
23.7 充电和充电设备 440
23.7.1 通常考虑的因素 440
23.7.2 铅酸电池充电方法 441
23.8 维护、安全和运行特征 445
23.8.1 维护 445
23.8.2 安全 447
23.8.3 操作参数对电池寿命的影响 448
23.8.4 失效模式 449
23.9 应用和市场 450
23.9.1 汽车电池 450
23.9.2 小型密封铅酸电池 451
23.9.3 工业电池 452
23.9.4 电动车辆 452
23.9.5 储能系统 453
23.9.6 功率调节和不间断电源系统 453
23.9.7 船艇电池 454
参考文献 455
第24章 阀控铅酸电池 456
24.1 一般特征 456
24.2 化学原理 457
24.3 电池结构 458
24.3.1 VRLA圆柱形电池 458
24.3.2 VRLA方形电池 459
24.3.3 薄的方形电池 459
24.4 性能特征 461
24.4.1 VRLA圆柱形电池 461
24.4.2 VRLA方形电池性能特征 468
24.4.3 薄方形电池——口香糖电池 469
24.4.4 其他电池类型 471
24.5 充电特征 472
24.5.1 一般考虑 472
24.5.2 恒电压充电 472
24.5.3 快速充电 474
24.5.4 浮充电 475
24.5.5 恒电流充电 476
24.5.6 渐减电流充电 477
24.5.7 并联／串联充电 477
24.5.8 充电电流效率 478
24.6 安全与操作 479
24.6.1 析气 479
24.6.2 短路 479
24.7 电池型号和尺寸 479
24.8 VRLA电池应用于不间断供电电源 482
参考文献 484
第25章 铁电极电池 486
25.1 概述 486
25.2 铁／镍电池的化学原理 487
25.3 传统铁／镍电池 488
25.3.1 结构 488
25.3.2 铁／镍电池的特性 489
25.3.3 铁／镍电池的规格 493
25.3.4 铁／镍电池的操作和使用 494
25.4 先进铁／镍电池 494
25.5 铁／空气电池 496
25.6 铁／银电池 498
25.7 铁正极材料 501
参考文献 503
第26章 工业和空间用镉／镍电池 504
26.1 前言 504
26.2 化学原理 505
26.3 结构 506
26.4 特性 508
26.4.1 体积比能量和质量比能量 508
26.4.2 放电特性 508
26.4.3 内阻 509
26.4.4 荷电保持 510
26.4.5 寿命 510
26.4.6 机械强度和热稳定性 510
26.4.7 记忆效应 511
26.5 充电特性 511
26.6 纤维镉／镍电池技术 512
26.6.1 FNC电极技术 512
26.6.2 生产灵活性 512
26.6.3 密封电池和开口电池 513
26.6.4 密封免维护FNC电池 513
26.6.5 性能 515
26.7 制造商和市场划分 519
26.8 应用 521
参考书目 523
第27章 开口烧结式镉／镍电池 524
27.1 概述 524
27.2 化学原理 524
27.3 结构 526
27.3.1 极板及其制造工艺 526
27.3.2 隔膜 527
27.3.3 极组装配 527
27.3.4 电解质 527
27.3.5 电池壳 527
27.3.6 气塞和单向阀 528
27.4 特性 528
27.4.1 放电特性 528
27.4.2 影响容量的因素 528
27.4.3 变负载发动机启动应用中的功率 529
27.4.4 影响最大功率电流的因素 530
27.4.5 比能量与比功率 531
27.4.6 工作时间 531
27.4.7 荷电保持 531
27.4.8 贮存 532
27.4.9 寿命 532
27.5 充电特性 533
27.5.1 恒电位充电 533
27.5.2 恒电流控压充电 534
27.5.3 其他充电方法 534
27.5.4 充电电压的温度补偿 535
27.6 维护 535
27.6.1 电性能恢复 535
27.6.2 机械维护 536
27.6.3 系统检测标准 537
27.7 可靠性 537
27.7.1 失效模式 537
27.7.2 记忆效应 538
27.7.3 影响气体阻挡层失效的因素 538
27.7.4 热失控 538
27.7.5 潜在危险 539
27.8 电池和电池组设计 540
27.8.1 典型的开口烧结式镉／镍单体电池 540
27.8.2 典型的电池组设计 540
27.8.3 空冷／加热 541
27.8.4 温度传感器 541
27.8.5 电池壳 542
27.8.6 电池极柱 542
27.8.7 电池加热器 542
27.8.8 开口烧结式镉／镍电池的发展 542
参考文献 542
第28章 便携式密封镉／镍电池 543
28.1 概述 543
28.2 化学原理 543
28.3 结构 544
28.3.1 圆柱形电池 545
28.3.2 扣式电池 545
28.3.3 小矩形电池 545
28.3.4 矩形电池 545
28.4 特性 546
28.4.1 概述 546
28.4.2 放电特性 546
28.4.3 温度的影响 547
28.4.4 内阻 547
28.4.5 工作时间 549
28.4.6 反极 549
28.4.7 放电模式 550
28.4.8 恒功率放电 550
28.4.9 贮存寿命（容量或荷电保持） 550
28.4.10 循环寿命 551
28.4.11 寿命估算和失效机理 551
28.5 充电特性 553
28.5.1 概述 553
28.5.2 充电过程 553
28.5.3 电压、温度和压力的关系 554
28.5.4 充电期间的电压特性 555
28.5.5 充电方法 556
28.6 特殊用途电池 557
28.6.1 高能电池 557
28.6.2 快速充电电池 558
28.6.3 高温电池 558
28.6.4 耐热电池 559
28.6.5 存储器备用电池 560
28.6.6 小矩形电池 560
28.7 电池类型和型号 560
参考文献 563
参考书目 563
第29章 便携式密封金属氢化物／镍电池 564
29.1 概述 564
29.2 化学原理 564
29.3 结构 566
29.3.1 圆柱形结构 567
29.3.2 扣式结构 568
29.3.3 矩形结构 568
29.3.4 9V多单体电池 568
29.3.5 大矩形电池 568
29.4 放电特性 568
29.4.1 概述 568
29.4.2 放电特性 568
29.4.3 放电率和温度对容量的影响 570
29.4.4 工作时间 570
29.4.5 内阻 571
29.4.6 过放电过程中的反极 572
29.4.7 放电类型 572
29.4.8 恒功率放电特性 573
29.4.9 电压下降（记忆效应） 573
29.4.10 自放电和荷电保持能力 575
29.5 密封金属氢化物／镍电池的充电 576
29.5.1 概述 576
29.5.2 充电控制技术 578
29.5.3 充电方法 579
29.5.4 智能电池 580
29.6 循环寿命和工作寿命 581
29.6.1 循环寿命 581
29.6.2 工作寿命 582
29.7 正确使用和处理 583
29.8 应用 583
29.9 电池类型和制造商 583
参考文献 586
第30章 动力和工业用金属氢化物／镍电池 587
30.1 前言 587
30.2 概述 588
30.3 化学原理 588
30.4 结构 589
30.4.1 圆柱形结构与方形结构 589
30.4.2 金属电池槽与塑料电池槽 590
30.4.3 烧结式与涂膏式氢氧化镍正极 590
30.4.4 能量与功率的平衡 592
30.4.5 金属氢化物合金 592
30.4.6 氢氧化镍 594
30.4.7 电解质 595
30.4.8 隔膜 595
30.4.9 整体结构 596
30.5 EV用电池组 596
30.5.1 USABC的性能指标 596
30.6 HEV用电池 597
30.6.1 PNGV的指标要求 597
30.6.2 电损耗 598
30.6.3 荷电保持 598
30.7 燃料电池的启动和动力辅助 599
30.8 其他应用 599
30.8.1 36～42V SLI电池 599
30.8.2 航空电池 600
30.9 放电特性 601
30.9.1 比能量 601
30.9.2 比功率 602
30.9.3 温度的影响 602
30.9.4 荷电保持能力 604
30.9.5 循环寿命 604
30.9.6 贮存寿命 606
30.9.7 库仑／能量效率 606
30.10 充电方法 607
30.10.1 常规充电 607
30.10.2 再生制动能 607
30.10.3 充电制度 607
30.10.4 快速充电 608
30.11 热管理 608
30.11.1 单体电池、电池模块和电池组的设计 608
30.11.2 水冷与空冷 608
30.12 电绝缘 609
30.13 开发目标 609
30.13.1 降低成本 609
30.13.2 超高功率设计 610
30.13.3 其他电池设计 611
参考文献 612
第31章 锌／镍电池 615
31.1 概述 615
31.1.1 背景 615
31.2 化学原理 615
31.3 电池组件 616
31.3.1 镍电极 616
31.3.2 锌电极 618
31.3.3 隔膜 621
31.3.4 电解质 622
31.4 结构 622
31.4.1 密封电池设计 623
31.4.2 电池组设计与包装 624
31.5 特性 625
31.5.1 放电特性概述 625
31.5.2 荷电保持 629
31.5.3 循环寿命 629
31.5.4 记忆效应 631
31.6 充电特性 631
31.6.1 充电制度 632
31.6.2 快速充电 632
31.6.3 慢充 633
31.6.4 充电终止 633
31.6.5 过充电 633
31.6.6 充电过程中电池平衡 634
31.7 应用 634
31.7.1 温度与环境因素 634
31.7.2 电动自行车与电动摩托车 635
31.7.3 深循环应用 635
31.7.4 混合动力电动车与电动车 636
31.7.5 备用／浮充电 637
31.7.6 军事应用 637
31.7.7 特殊应用 637
31.8 搬运与贮存 637
31.8.1 电池泄气危险 637
31.8.2 过充电与过放电保护 638
31.8.3 易燃性与易爆性 638
31.8.4 贮存 638
参考文献 638
第32章 氢／镍电池 640
32.1 特性 640
32.2 化学反应 640
32.2.1 正常工作 641
32.2.2 过充电 641
32.2.3 过放电 641
32.2.4 自放电 641
32.3 电池与极组组件 641
32.3.1 正极（烧结式） 641
32.3.2 氢电极 642
32.3.3 隔膜材料 642
32.3.4 气体网栅 643
32.4 氢／镍电池结构 643
32.4.1 COMSAT氢／镍电池 643
32.4.2 空军用氢／镍电池 644
32.4.3 质量比能量与体积比能量 645
32.5 氢／镍电池组的设计 646
32.5.1 设计特点 648
32.6 应用 649
32.6.1 GEO应用 649
32.6.2 LEO应用 649
32.6.3 地面应用 651
32.7 性能特性 651
32.7.1 电压特性 651
32.7.2 氢／镍电池的自放电性能 653
32.7.3 电解质浓度对容量的影响 653
32.7.4 GEO性能 654
32.7.5 LEO性能数据 655
32.8 先进设计 656
32.8.1 IPV氢／镍电池的先进设计 656
32.8.2 先进电池设计理念 656
32.8.3 双极性氢／镍电池 658
参考文献 658
参考书目 660
第33章 氧化银电池 661
33.1 概述 661
33.2 化学原理 662
33.2.1 电池反应 662
33.2.2 正极反应 663
33.3 电池构造和组成 663
33.3.1 银电极 664
33.3.2 锌电极 664
33.3.3 镉电极 665
33.3.4 铁电极 665
33.3.5 隔膜 665
33.3.6 电池壳 665
33.3.7 电解质和其他组件 666
33.4 性能 667
33.4.1 性能和设计权衡 667
33.4.2 锌／氧化银电池的放电特性 667
33.4.3 镉／氧化银电池的放电特性 668
33.4.4 阻抗 669
33.4.5 荷电保持能力 671
33.4.6 循环寿命和湿寿命 673
33.5 充电特性 674
33.5.1 效率 674
33.5.2 锌／氧化银电池 674
33.5.3 镉／氧化银电池 675
33.6 单体类型和尺寸 675
33.7 需要特别注意的方面和处理方法 677
33.8 应用 677
33.9 最新进展 679
参考文献 680
第34章 室温锂蓄电池 682
34.1 一般特性 682
34.2 化学原理 683
34.2.1 负极 684
34.2.2 正极 687
34.2.3 电解质 689
34.3 锂蓄电池的特性 693
34.3.1 电化学体系 693
34.3.2 设计与性能总结 698
34.4 特定锂蓄电池的特性 699
34.4.1 液体电解质、固体正极电池 699
34.4.2 聚合物电解质电池 705
34.4.3 采用PEO基电解质的锂电池 705
34.4.4 采用硫基聚合物正极材料的锂电池 709
34.4.5 无机电解质电池 710
34.4.6 可充电锂合金电池、其他钱币型电池及微电池 714
参考文献 720
第35章 锂离子电池 723
35.1 一般特征 723
35.1.1 命名和标志 724
35.2 化学反应 725
35.2.1 嵌入反应过程 725
35.2.2 正极材料 726
35.2.3 C/LiMn2O4电池的容量衰减 731
35.2.4 负极材料 733
35.2.5 电解质 736
35.2.6 隔膜材料 742
35.2.7 添加剂 743
35.3 方形和圆柱形锂离子电池与电池组的结构 744
35.3.1 卷绕式锂离子电池的结构 744
35.3.2 平板方形锂离子电池组的结构 747
35.4 锂离子电池的性能 747
35.4.1 锂离子电池的主要特性与尺寸 747
35.4.2 商品圆柱形电池的性能 748
35.4.3 大型圆柱形电池 755
35.4.4 方形锂离子电池 757
35.5 锂离子电池的充电性能 770
35.6 圆柱形C/LiCoO2锂离子电池的安全试验 772
35.7 聚合物锂离子电池 773
35.7.1 电极和电池制造 774
35.7.2 聚合物电池的比能量 775
35.7.3 C/LiCoO2聚合物锂离子电池的性能 776
35.7.4 C/LiMn2O4型聚合物锂离子电池的性能 779
35.7.5 聚合物电池的总结 782
35.8 固体薄膜锂离子电池 782
35.8.1 固体薄膜锂离子电池的电性能 783
35.9 结论和未来发展趋势 786
参考文献 786
第36章 可充电碱性锌／二氧化锰电池 790
36.1 概述 790
36.2 化学原理 790
36.3 结构 792
36.4 性能 792
36.4.1 第一循环放电 792
36.4.2 循环 793
36.4.3 不同型号电池的性能 793
36.4.4 多单体并联电池 793
36.4.5 温度效应 795
36.4.6 贮存寿命 795
36.5 充电方法 796
36.5.1 恒电压充电 796
36.5.2 恒电流充电 797
36.5.3 脉冲充电 797
36.5.4 溢流充电 798
36.6 单体和电池型号 799
参考文献 799
第5部分 电动车辆和新用途的新型电池 802
第37章 电动车辆和新用途的新型电池概述 802
37.1 先进可充电电池性能要求 802
37.1.1 电动车和混合动力电动车用电池 802
37.1.2 在电力设施方面的应用 804
37.1.3 可再生能源应用 806
37.1.4 便携式电子设备 806
37.2 应急用可充电电池的特性和开发 806
37.3 近期可充电电池 812
37.3.1 铅酸电池 812
37.3.2 镍基电池 812
37.4 先进可充电电池的一般特性 812
37.4.1 流体电池 812
37.4.2 高温体系 815
37.4.3 常温锂电池 816
37.5 可补充燃料的电池和燃料电池——可供选择的先进可充电电池 816
参考文献 817
第38章 金属／空气电池 819
38.1 概论 819
38.2 化学原理 820
38.2.1 概述 820
38.2.2 空气电极 821
38.3 锌／空气电池 822
38.3.1 概述 822
38.3.2 便携式锌／空气电池 823
38.3.3 工业锌／空气电池 826
38.3.4 混合空气／二氧化锰电池 829
38.3.5 锌／空气充电电池 829
38.3.6 机械再充式锌／空气电池 833
38.4 铝／空气电池 835
38.4.1 中性电解质铝／空气电池 836
38.4.2 碱性电解质中的铝／空气电池 838
38.5 镁／空气电池 844
38.6 锂／空气电池 845
38.6.1 锂／水电池 846
38.6.2 聚合物电解质锂／氧电池 847
参考文献 849
第39章 锌／溴电池 852
39.1 一般特性 852
39.2 电化学体系的说明 853
39.3 结构 854
39.4 性能 855
39.5 权衡考虑 859
39.6 安全性和危害 859
39.7 应用和系统设计 859
39.7.1 电动车应用 860
39.7.2 储能应用 862
39.8 发展和规划 865
参考文献 865
第40章 β-Al2O3钠电池 868
40.1 β-Al2O3钠电池概述 868
40.2 电化学体系简介 870
40.2.1 钠／硫电池 870
40.2.2 钠／金属氯化物体系电池 871
40.3 单体电池设计和性能特征 872
40.3.1 钠／硫电池设计 873
40.3.2 钠／硫电池技术 876
40.3.3 钠／氯化镍电池技术 880
40.4 电池设计以及性能特征 881
40.4.1 钠／硫组合电池设计要点 881
40.4.2 钠／硫电池技术 885
40.4.3 钠／氯化镍电池技术 889
40.5 应用 890
参考文献 892
第41章 锂／硫化铁电池 894
41.1 综述 894
41.2 锂／硫化铁电化学体系 895
41.3 电池结构 896
41.4 性能特征 897
41.4.1 电压 897
41.4.2 放电特征 898
41.4.3 温度对电性能的影响 899
41.4.4 自放电 899
41.4.5 功率与能量特征 899
41.4.6 循环寿命 900
41.4.7 库仑效率 900
41.4.8 电池充电 900
41.4.9 添加剂的影响 901
41.4.10 硫族元素化合物双电极的密封 904
41.5 应用和电池设计 904
41.5.1 脉冲功率型电池设计 904
41.5.2 电动车电池设计 905
参考文献 910
第6部分 便携式燃料电池 914
第42章 便携式燃料电池 914
42.1 一般特性 914
42.2 燃料电池的工作 915
42.2.1 反应机理 915
42.2.2 燃料电池的主要组件 917
42.2.3 一般特性 917
42.3 千瓦以下燃料电池 918
42.4 低功率燃料电池的创新设计 921
参考文献 923
参考书目 923
第43章 小型燃料电池（小于1000W） 924
43.1 概述 924
43.2 燃料电池术语 925
43.3 系统要求 926
43.3.1 燃料供应 926
43.3.2 空气供应 926
43.3.3 水管理 927
43.3.4 热管理 927
43.3.5 控制 927
43.4 燃料处理和贮存技术 928
43.4.1 氢气贮存 928
43.4.2 燃料处理 929
43.4.3 燃料处理技术 930
43.4.4 直接甲醇燃料电池技术 931
43.5 燃料电池电堆技术 932
43.5.1 设计 932
43.5.2 电解质 932
43.5.3 电极 932
43.5.4 双极板 932
43.5.5 密封 933
43.6 燃料电池组和性能 933
43.6.1 电性能 933
43.6.2 50W燃料电池，压缩氢气瓶储氢 934
43.6.3 20W燃料电池，金属氢化物储氢 934
43.6.4 商品化燃料电池 934
参考文献 936
第7部分 附录 940
附录A 术语定义（英汉对照） 940
附录B 标准还原电位 950
附录C 电池的电化当量 951
附录D 标准符号和常数 953
附录E 换算系数 957
附录F 文献 967