电池手册 原著第四版
作者：（美）托马斯·B.雷迪（THOMASB.REDDY） 主编
出版时间：2013年
内容简介
　　《电池手册（原著第4版）》是由美国一大批知名电池专家撰写的电池专著，先后已经出版了第一版至第三版和目前最新的第四版。《电池手册（原著第4版）》为适应电池技术发展和电动车及大规模储能等新的应用需求，在对传统电池体系部分全面进行修订的基础上，新增和补充了锂离子电池、燃料电池和电化学电容器、动力电池、储能电池、消费电子产品的电池选择、生物医学用电池、军用贮备电池、数学模型、故障分析等内容，列举了各种电池新产品、相关性能及应用情况。《电池手册（原著第4版）》共分5个部分，共39章。全书不仅覆盖了前三版内容，而且介绍了最新电池技术。《电池手册（原著第4版）》具有内容丰富、新颖性和实用强的特点。本书可以作为我国从事电池研究、生产和使用的广大科技人员、工程技术人员极具价值的参考书和工具书，同时也可作为各类中、高等院校及电化学及新能源材料专业师生的有益参考书。
目录
第1部分工作原理

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原电池和原电池组3

1 2 2蓄电池和蓄电池组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7

1?4?1自由能7

1?4?2理论电压7

1?4?3理论容量7

1?4?4理论能量11

1.5实际电池组的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13

参考文献14

第2章电化学原理和反应15

2.1引言15

2.2热力学基础17

2.3电极过程18

2.4双电层电容和离子吸附22

2.5电极表面的物质传输25

2?5?1浓差极化26

2?5?2多孔电极27

2.6电分析技术27

2?6?1循环伏安法27

2?6?2计时电位法30

2?6?3电化学阻抗谱法32

2?6?4间歇滴定技术34

2?6?5相图的热力学分析37

2?6?6电极38

参考文献39

第3章影响电池性能的因素41

3.1概述41

3.2影响电池性能的因素41

3?2?1电压水准41

3?2?2放电电流42

3?2?3放电模式44

3?2?4不同放电模式下电池性能评估实例46

3?2?5放电期间电池的温度46

3?2?6使用寿命48

3?2?7放电类型49

3?2?8电池循环工作制度49

3?2?9电压稳定性51

3?2?10充电电压52

3?2?11电池和电池组设计52

3?2?12电池老化与贮存条件55

3?2?13电池设计的影响56

参考文献56

第4章电池太阳城 57

4.1概述57

4.2国际太阳城 59

4.3太阳城 概念60

4.4IEC和ANSI命名法60

4?4?1原电池60

4?4?2蓄电池62

4.5极端62

4.6电性能63

4.7标识64

4.8ANSI和IEC太阳城 的对照表64

4.9IEC太阳城 圆形原电池65

4.10太阳城 SLI和其他铅酸蓄电池66

4.11法规与安全性太阳城 74

参考文献75

第5章电池组设计76

5.1概述76

5.2消除潜在安全问题的设计76

5?2?1对原电池充电77

5?2?2防止电池组短路78

5?2?3反极78

5?2?4单体电池和电池组外部充电保护79

5?2?5设计锂原电池组需要考虑的特殊事项80

5.3分立电池组的安全措施81

5?3?1防止电池组插入错误的设计81

5?3?2电池尺寸82

5.4电池组构造83

5?4?1单体电池间的连接83

5?4?2电池封装84

5?4?3壳体设计84

5?4?4极柱和触点材料86

5.5可充电电池组设计86

5?5?1充电控制87

5?5?2放电/充电控制事例88

5?5?3锂离子电池88

5.6电能管理和控制系统89

参考文献92

第6章电池数学模型94

6.1概述94

6.2电池数学模型的建立96

6.3经验模型97

6.4机理模型100

6?4?1电子电荷传递101

6?4?2离子电荷传递101

6?4?3界面上电荷转移的驱动力102

6?4?4电荷传递速率102

6?4?5离子分布103

6.5钒酸银电池的动力学模型104

6.6多孔电极模型105

6.7铅酸电池模型106

6.8多孔电极的嵌入反应108

6.9能量平衡109

6.10电池容量衰减111

6.11确定正确模型114

参考文献114

第7章电解质116

7.1概述116

7.2水溶液电解质116

7?2?1碱性电解质117

7?2?2中性电解质119

7?2?3酸性电解质119

7.3非水电解质120

7?3?1有机溶剂电解质120

7?3?2无机溶剂电解质122

7.4离子液体122

7.5固体聚合物电解质123

7.6陶瓷/玻璃电解质123

参考文献124

第2部分原电池

第8章原电池概论128

8.1原电池的共性和应用128

8.2原电池的种类和特性129

8.3原电池系列的工作特性比较132

8?3?1概述132

8?3?2电压和放电曲线135

8?3?3比能量和比功率136

8?3?4有代表性的原电池的性能比较137

8?3?5放电负载及循环制度的影响138

8?3?6温度的影响138

8?3?7原电池的贮存寿命139

8?3?8成本140

8.4原电池的再充电141

第9章锌/碳电池142

9.1概述142

9.2化学原理144

9.3电池和电池组类型145

9?3?1勒克郎谢电池146

9?3?2氯化锌电池146

9.4结构146

9?4?1圆柱形电池结构147

9?4?2反极式圆柱形电池148

9?4?3叠层电池和电池组148

9?4?4特殊设计149

9.5电池组成149

9?5?1锌149

9?5?2碳包150

9?5?3二氧化锰150

9?5?4炭黑150

9?5?5电解质151

9?5?6缓蚀剂151

9?5?7碳棒152

9?5?8隔膜152

9?5?9密封153

9?5?10外套153

9?5?11端子153

9.6性能153

9?6?1电压153

9?6?2放电特性155

9?6?3间歇放电的影响155

9?6?4放电曲线比较——高负载下尺寸对氯化锌电池的影响157

9?6?5不同电池等级放电曲线比较158

9?6?6内阻161

9?6?7温度的影响163

9?6?8使用寿命164

9?6?9贮存寿命164

9.7特殊设计166

9.8单体及组合电池的型号及尺寸167

参考文献171

第10章镁电池和铝电池172

10.1概述172

10.2化学原理173

10.3镁/二氧化锰电池结构174

10?3?1太阳城 结构174

10?3?2内?外“反极”式结构175

10.4镁/二氧化锰电池的工作特性175

10?4?1放电性能175

10?4?2贮存寿命177

10?4?3内?外“反极”式电池178

10?4?4电池设计179

10.5镁/二氧化锰电池的尺寸和类型179

10.6其他类型镁电池179

10.7铝原电池180

参考文献180

第11章碱性二氧化锰电池182

11.1概述182

11.2化学原理184

11.3电池组成和材料187

11?3?1正极的组成187

11?3?2负极的组成188

11.4结构190

11?4?1圆柱结构190

11?4?2小型电池结构191

11?4?3电池的型号和尺寸192

11?4?4测试太阳城 192

11?4?5电池漏液193

11.5EVOLTATM和OXYRIDETM电池194

参考文献194

第12章氧化汞电池196

12.1概述196

12.2化学原理197

12.3电池组成197

12?3?1电解质197

12?3?2锌负极198

12?3?3镉负极198

12?3?4氧化汞正极198

12?3?5结构材料199

12.4结构199

12?4?1扣式电池结构199

12?4?2平板式电池结构200

12?4?3圆柱形电池结构200

12?4?4卷绕式负极电池结构200

12?4?5低电流放电电池结构200

12.5锌/氧化汞电池的工作特性201

12?5?1电压201

12?5?2放电性能201

12?5?3温度的影响202

12?5?4内阻202

12?5?5贮存202

12?5?6使用寿命203

12.6镉/氧化汞电池的工作特性203

12?6?1放电203

12?6?2贮存204

参考文献204

第13章锌/氧化银电池和锌/空气电池206

13.1锌/氧化银电池206

13?1?1概述206

13?1?2化学原理与组成206

13?1?3电池结构213

13?1?4工作特性213

13?1?5电池尺寸和型号216

13.2锌/空气电池217

13?2?1概述217

13?2?2化学原理218

13?2?3结构219

13?2?4工作特性221

参考文献233

参考书目234

第14章锂原电池235

14?1概述235

14?1?1锂电池的优点235

14?1?2锂原电池的分类236

14?2化学原理237

14?2?1锂237

14?2?2正极活性物质238

14?2?3电解质240

14?2?4电池电极对和反应机理241

14?3锂原电池的特性241

14?3?1设计和工作特性概述241

14?3?2可溶性正极的锂原电池241

14?3?3固体正极锂原电池245

14?4锂电池的安全和操作247

14?4?1影响到安全和操作的因素247

14?4?2需要考虑的安全事项247

14?5锂/二氧化硫电池248

14?5?1化学原理248

14?5?2结构250

14?5?3性能250

14?5?4电池型号和尺寸254

14?5?5Li/SO2电池和电池组的安全使用及操作事项254

14?5?6应用255

14?6锂/亚硫酰氯电池256

14?6?1化学原理256

14?6?2碳包式圆柱形电池257

14?6?3螺旋卷绕式圆柱形电池261

14?6?4扁形或盘形Li/SOCl2电池262

14?6?5大型方形Li/SOCl2电池264

14?6?6应用266

14?7锂/氯氧化物电池268

14?7?1锂/硫酰氯电池268

14?7?2卤素添加剂锂/氯氧化物电池268

14?8锂/二氧化锰电池271

14?8?1化学原理271

14?8?2结构271

14?8?3性能273

14?8?4单体电池和电池组的尺寸280

14?8?5应用和操作283

14?9锂/氟化碳电池284

14?9?1化学原理285

14?9?2结构285

14?9?3性能285

14?9?4单体和组合电池型号288

14?9?5应用和操作291

14?9?6锂/氟化碳电池技术的研究进展291

14?10锂/二硫化铁电池293

14?10?1化学原理293

14?10?2结构294

14?10?3性能295

14?10?4电池型号与应用298

14?11锂/氧化铜电池298

14?11?1化学原理299

14?11?2结构299

14?11?3性能300

14?11?4电池型号与应用302

14?12锂/银钒氧电池303

14?13锂/水电池和锂/空气电池303

参考文献303

第3部分蓄电池

第15章蓄电池导论308

15?1蓄电池的应用与特点308

15?2蓄电池的种类和特点310

15?2?1铅酸蓄电池310

15?2?2碱性蓄电池311

15?3各种蓄电池体系的性能比较312

15?3?1概述312

15?3?2电压和放电曲线316

15?3?3放电速率对电性能的影响317

15?3?4温度的影响318

15?3?5荷电保持319

15?3?6寿命320

15?3?7充电特性320

15?3?8成本322

参考文献323

第16章铅酸电池324

16?1一般特征324

16?1?1历史327

16?1?2生产统计和铅酸电池的使用328

16?2化学原理330

16?2?1一般特征330

16?2?2开路电压特征333

16?2?3极化和欧姆损耗333

16?2?4自放电334

16?2?5硫酸的特点和性质334

16?3结构特征、材料和生产方法337

16?3?1合金生产337

16?3?2板栅生产339

16?3?3铅粉生产344

16?3?4和膏345

16?3?5涂膏345

16?3?6固化347

16?3?7组装和隔板材料347

16?3?8壳盖密封350

16?3?9槽化成350

16?3?10电池化成351

16?3?11干荷电351

16?3?12测试和完成352

16?3?13运输352

16?3?14干荷电电池的激活352

16?4SLI（汽车）电池：结构和特征352

16?4?1一般特征352

16?4?2结构353

16?4?3性能特征354

16?4?4单电池和电池组型号、尺寸359

16?5深循环和牵引电池：结构和性能359

16?5?1结构359

16?5?2性能特征360

16?5?3电池型号和尺寸363

16?6备用电池：结构和特征365

16?6?1结构365

16?6?2性能特征367

16?6?3单电池及电池组型号和尺寸372

16?7充电和充电设备373

16?7?1通常考虑的因素373

16?7?2铅酸电池充电方法375

16?8维护、安全和运行特征378

16?8?1维护378

16?8?2安全380

16?8?3工作参数对电池寿命的影响381

16?8?4失效模式382

16?9应用和市场383

16?9?1汽车电池383

16?9?2小型密封铅酸蓄电池384

16?9?3工业电池385

16?9?4电动汽车385

16?9?5储能系统385

16?9?6功率调节和不间断电源系统386

16?9?7船艇电池387

参考文献387

第17章阀控铅酸电池390

17?1概述390

17?2化学原理392

17?3电池结构392

17?3?1VRLA圆柱形电池结构392

17?3?2VRLA方形电池结构393

17?3?3高功率电池设计395

17?4性能特征396

17?4?1VRLA圆柱形电池特征396

17?4?2VRLA方形电池特征403

17?4?3高倍率部分荷电状态下循环使用的新型电池设计405

17?5充电特征406

17?5?1一般考虑406

17?5?2恒压充电406

17?5?3快速充电407

17?5?4浮充电409

17?5?5恒电流充电410

17?5?6渐减电流充电411

17?5?7并联/串联充电412

17?5?8充电电流效率412

17?6安全与操作413

17?6?1析气413

17?6?2短路413

17?7电池型号和尺寸414

17?8VRLA电池应用于不间断供电电源416

17?9阀控铅酸蓄电池目前的研究进展和未来机遇418

参考文献418

第18章铁电极电池419

18.1概述419

18.2铁/氧化镍电池的化学原理420

18.3传统铁/氧化镍电池421

18?3?1结构421

18?3?2铁/氧化镍电池的特性423

18?3?3铁/氧化镍电池的规格426

18?3?4铁/氧化镍电池的操作和使用427

18.4先进铁/镍电池427

18.5铁/空气电池430

18.6铁/银电池432

18.7铁负极材料的新进展435

18.8铁正极材料435

参考文献437

第19章工业和空间用镉/镍电池439

19.1前言439

19.2化学原理441

19.3结构441

19.4特性443

19?4?1体积比能量和质量比能量443

19?4?2放电特性444

19?4?3内阻444

19?4?4荷电保持444

19?4?5寿命446

19?4?6机械强度和热稳定性446

19?4?7记忆效应447

19.5充电特性447

19.6密封镉/镍电池技术447

19.7纤维镉/镍电池技术448

19?7?1电极技术448

19?7?2生产灵活性449

19?7?3密封电池和开口电池449

19?7?4密封免维护FNC电池449

19?7?5性能451

19.8制造商和市场划分453

19.9应用454

参考文献455

第20章开口烧结式镉/镍电池456

20.1概述456

20.2化学原理457

20.3结构458

20?3?1极板及其制造工艺458

20?3?2隔膜459

20?3?3极组装配459

20?3?4电解质459

20?3?5电池壳460

20?3?6气塞和单向阀460

20.4特性460

20?4?1放电特性460

20?4?2影响容量的因素460

20?4?3变负载发动机启动应用中的功率462

20?4?4影响最大功率电流的因素462

20?4?5比能量与比功率463

20?4?6工作时间463

20?4?7荷电保持463

20?4?8贮存465

20?4?9寿命465

20.5充电特性465

20?5?1恒电位充电466

20?5?2恒电流控压充电466

20?5?3其他充电方法466

20?5?4充电电压的温度补偿467

20.6维护468

20?6?1电性能恢复468

20?6?2机械维护469

20?6?3系统检测太阳城 469

20.7可靠性470

20?7?1失效模式470

20?7?2记忆效应470

20?7?3影响气体阻挡层失效的因素470

20?7?4热失控471

20?7?5潜在危险471

20.8电池和电池组设计472

20?8?1典型的开口烧结式镉/镍单体电池472

20?8?2典型的电池组设计473

20?8?3空冷/加热474

20?8?4温度传感器474

20?8?5电池壳475

20?8?6电池极柱475

20?8?7电池加热器475

20?8?8开口烧结式镉/镍电池的发展475

参考文献475

第21章便携式密封镉/镍电池477

21.1概述477

21.2化学原理478

21.3结构479

21?3?1圆柱形电池479

21?3?2扣式电池479

21?3?3小矩形电池480

21?3?4矩形电池480

21.4特性480

21?4?1概述480

21?4?2放电特性480

21?4?3温度的影响481

21?4?4内阻482

21?4?5工作时间483

21?4?6反极484

21?4?7放电模式484

21?4?8恒功率放电485

21?4?9贮存寿命（容量或荷电保持）485

21?4?10循环寿命485

21?4?11寿命估算和失效机理486

21.5充电特性488

21?5?1概述488

21?5?2充电过程489

21?5?3电压、温度和压力的关系489

21?5?4充电期间的电压特性490

21?5?5充电方法491

21.6特殊用途电池492

21?6?1高能电池492

21?6?2快充电电池493

21?6?3高温电池493

21?6?4耐热电池494

21?6?5存储器备份电池494

21?6?6小矩形电池494

21.7电池类型和型号496

21.8电池尺寸及可能性498

参考文献498

参考书目498

第22章金属氢化物/镍电池499

22.1概述500

22.2Ni/MH电池化学体系500

22?2?1化学反应500

22?2?2金属氢化物合金501

22?2?3氢氧化镍503

22?2?4电解质506

22?2?5隔膜506

22.3电池结构类型507

22?3?1圆柱形结构507

22?3?2扣式结构507

22?3?3小方形结构507

22?3?49V多单体电池508

22?3?5大方形电池508

22?3?6整体结构508

22.4电池设计510

22?4?1圆柱形结构与方形结构510

22?4?2金属壳与塑料壳511

22?4?3能量与功率的平衡511

22?4?4单体电池、电池模块和电池组的设计512

22?4?5热管理水冷与风冷512

22.5EV电池组512

22.6HEV电池组514

22?6?1HEV种类514

22?6?2电损耗515

22?6?3荷电状态保持515

22.7燃料电池的启动和动力辅助515

22.8消费类电池——预充Ni/MH电池516

22.9放电特性517

22?9?1概述517

22?9?2放电特性518

22?9?3质量比能量519

22?9?4比功率519

22?9?5放电速率和温度对容量的影响520

22?9?6工作寿命（工作时间）522

22?9?7荷电保持能力523

22?9?8循环寿命524

22?9?9搁置寿命526

22?9?10库仑/能量效率和内阻526

22?9?11过放电过程中的反极527

22?9?12放电类型528

22?9?13恒功率放电特性528

22?9?14电压降（记忆效应）528

22.10充电方法530

22?10?1概述530

22?10?2充电控制技术532

22?10?3充电方法533

22?10?4再生制动能535

22?10?5充电算法535

22.11电绝缘536

22.12下一代Ni/MH电池536

22?12?1降低成本536

22?12?2超高功率设计537

22?12?3储能电池538

参考文献538

第23章锌/镍电池540

23.1概述540

23.2锌/镍电池化学原理541

23?2?1锌电极542

23?2?2配对镍电极的考虑543

23?2?3隔膜544

23?2?4正极545

23.3电池单体结构545

23?3?1方形结构545

23?3?2密封圆柱结构546

23?3?3镍电极547

23?3?4锌电极548

23?3?5隔膜与电解质设计548

23.4性能特征549

23?4?1贮存特性553

23?4?2安全性553

23?4?3锌/镍单体电池和电池组554

23?4?4失效机理556

23.5应用557

23?5?1电动工具557

23?5?2割草机和园艺工具557

23?5?3轻型电动车558

23?5?4混合电动车558

23?5?5消费电子用AA电池559

23.6锌/镍电池的环境问题559

参考文献560

第24章氢镍电池562

24.1概述562

24.2化学反应562

24?2?1正常工作563

24?2?2过充电563

24?2?3过放电563

24?2?4自放电563

24.3电池与极组组件564

24?3?1正极（烧结式）564

24?3?2氢电极565

24?3?3隔膜材料565

24?3?4气体扩散网565

24.4Ni/H2电池结构565

24?4?1COMSAT Ni/H2电池566

24?4?2空军Ni/H2电池566

24?4?3质量比能量与体积比能量568

24.5氢镍电池组的设计569

24.6应用571

24?6?1GEO应用571

24?6?2LEO应用572

24?6?3地面应用573

24.7性能特性574

24?7?1电压特性574

24?7?2Ni/H2电池的自放电性能575

24?7?3电解质浓度对容量的影响576

24?7?4GEO性能577

24?7?5LEO性能数据578

24.8先进设计578

24?8?1IPV Ni/H2电池的先进设计578

24?8?2先进电池组设计理念579

24?8?3双极性Ni/H2电池581

参考文献581

参考书目583

第25章氧化银电池584

25.1概述584

25.2化学原理586

25?2?1电池反应586

25?2?2正极反应586

25.3电池构造和组成586

25?3?1银电极587

25?3?2锌电极588

25?3?3镉电极588

25?3?4铁电极588

25?3?5隔膜588

25?3?6电池壳589

25?3?7电解质和其他组件590

25.4性能590

25?4?1性能和设计权衡590

25?4?2锌/氧化银电池的放电特性591

25?4?3镉/银电池的放电特性594

25?4?4阻抗594

25?4?5荷电保持能力595

25?4?6循环寿命和湿寿命595

25.5充电特性599

25?5?1效率599

25?5?2锌/氧化银电池599

25?5?3镉/氧化银电池600

25.6单体类型和尺寸601

25.7需要特别注意的方面和处理方法602

25.8应用603

25.9最新进展605

参考文献607

第26章锂离子电池609

26.1概述609

26.2化学原理611

26?2?1嵌入反应过程612

26?2?2正极材料612

26?2?3负极材料621

26?2?4非水溶液锂电解质633

26?2?5电解质添加剂639

26?2?6隔膜材料641

26.3电池结构642

26?3?1卷绕式锂离子电池的结构643

26?3?2叠层锂离子电池的结构644

26?3?3“聚合物”锂离子电池的结构645

26.4锂离子电池特点与性能647

26?4?1锂离子电池的特点648

26?4?2商品锂离子电池的性能652

26.5安全特性667

26?5?1充电电极材料与电解质之间的反应与温度的依赖关系667

26?5?2对锂离子电池安全与设计的监管太阳城 669

26.6结论与未来发展趋势673

参考文献673

第27章常温锂金属二次电池678

27.1概述678

27.2化学原理680

27?2?1负极680

27?2?2正极682

27?2?3电解质684

27.3金属锂二次电池的性质689

27?3?1电化学体系689

27?3?2选用有机液态电解质的电池689

27?3?3聚合物电解质电池693

27?3?4无机电解质电池695

27.4结论699

参考文献699

第28章可充电碱性锌/二氧化锰电池703

28.1概述703

28.2化学原理704

28.3结构705

28.4性能706

28?4?1第一次循环放电706

28?4?2循环706

28?4?3不同型号电池的性能707

28?4?4多单体并联电池707

28?4?5温度影响709

28?4?6贮存寿命709

28.5充电方法710

28?5?1恒电压充电710

28?5?2恒电流充电711

28?5?3脉冲充电711

28?5?4溢流充电712

28.6单体电池和电池组型号713

参考文献714

第4部分特殊电池体系

第29章电动汽车和混合电动车用电池718

29.1绪论718

29?1?1电动汽车718

29?1?2电动汽车推进的动力和能源721

29?1?3电动汽车电池组系统724

29?1?4电动汽车电池组的电子控制器724

29?1?5电动汽车的热管理725

29?1?6电动汽车电池的汽车集成725

29.2电动汽车电池的性能目标726

29.3电动汽车电池728

29.4电动汽车的其他储能技术733

29.5混合电动车734

29.6混合电动车的种类739

29?6?1停车?起步（微型）型混合电动车740

29?6?2助力混合电动车741

29?6?3重型混合电动车744

29?6?4轻型混合电动车744

29?6?5插电式混合电动车745

29.7HEV电池性能需求比较747

29.8HEV电池的车辆集成748

29.9其他HEV储能技术755

参考文献755

第30章储能电池758

30.1概述：电网储能758

30.2沿革760

30?2?1抽水储能760

30?2?2沿革、太阳城 化电力设施761

30?2?3不受监管的市场环境761

30.3电池储能：储能系统如何创造价值762

30?3?1快速备电763

30?3?2区域控制与频率响应后备763

30?3?3商品电存储765

30?3?4变电系统稳定766

30?3?5变电电压调节766

30?3?6输电设施升级延迟767

30?3?7配电设施升级延迟768

30?3?8用户电能管理768

30?3?9可再生能源管理769

30?3?10电源质量和可靠性769

30.4电池储能系统里程碑772

30?4?1新月电联盟（现为美国能源联合会）,BESS,北卡罗来纳州772

30?4?2南加利福尼亚爱迪生季诺电池存储工程772

30?4?3波多黎各电力权威（PREPA）电池系统773

30?4?4金谷电器协会（GVEA）Fairbanks 电池系统774

30.5固定式用途的先进电池技术774

30?5?1β?Al2O3钠高温电池774

30?5?2电化学体系描述776

30?5?3钠/硫体系电化学776

30?5?4钠/金属氯化物体系电化学777

30?5?5钠/硫电池技术778

30?5?6钠/氯化镍电池技术779

30?5?7钠/硫电池设计思路779

30?5?8β?Al2O3钠电池系统应用780

30.6液流电池784

30?6?1锌/溴液流电池784

30?6?2电化学体系描述785

30?6?3性能786

30?6?4采用锌/溴电池的储能装置787

30?6?5全钒液流电池789

30?6?6采用全钒液流电池的储能设备789

30?6?7太平洋电力，犹他州城堡谷全钒液流电池（VRB）系统791

30.7结论791

参考文献792

第31章生物医学用电池796

31.1植入装置用电池和需求796

31?1?1植入式心脏起搏器796

31?1?2植入式心脏复率除颤器797

31?1?3植入式心脏同步化治疗除颤器798

31?1?4植入式心脏监护器799

31?1?5心脏辅助和完全型人工心脏装置799

31?1?6神经刺激器800

31?1?7临床实验800

31.2外部供电医疗装置电池的应用和需求801

31?2?1外部给药泵801

31?2?2听觉辅助装置801

31?2?3自动外部除颤器802

31.3安全因素803

31?3?1一次电池的安全性803

31?3?2二次电池的安全性804

31?3?3运输规则805

31.4可靠性805

31?4?1失效模式和故障树分析805

31?4?2电池设计的质量鉴定806

31?4?3非破坏性测试806

31?4?4破坏性测试807

31.5生物医学装置用电池的特性808

31?5?1锂/碘电池808

31?5?2锂/亚硫酰氯电池810

31?5?3锂/氟化碳电池811

31?5?4锂/钒酸银电池813

31?5?5锂/二氧化锰电池815

31?5?6锂/钒酸银电池与锂/氟化碳电池817

31?5?7锂离子电池819

31?5?8锌/空气电池822

31?5?9生物燃料电池823

参考文献824

第32章消费电子产品的电池选择829

32.1概述829

32.2电池选择的要素829

32.3典型的便携式应用830

32.4一次电池的种类和应用831

32.5二次电池的种类和应用832

32.6电池选择的详细太阳城 836

32?6?1一次电池和二次电池的对比836

32?6?2电压836

32?6?3物理尺寸836

32?6?4容量838

32?6?5负载电流和曲线839

32?6?6温度需求839

32?6?7搁置寿命840

32?6?8充电840

32?6?9安全和监管841

32?6?10成本842

32.7决定和权衡843

32?7?1减少可能的选项843

32?7?2性能太阳城 的权衡845

32.8规避电池选择中的常见失策846

第33章金属/空气电池847

33.1概述847

33.2化学原理849

33?2?1原理简介849

33?2?2空气电极850

33.3锌/空气电池851

33?3?1简介851

33?3?2便携式锌/空气原电池851

33?3?3工业锌/空气电池856

33?3?4混合空气/二氧化锰原电池859

33?3?5锌/空气充电电池859

33?3?6机械式充电锌/空气电池864

33.4铝/空气电池867

33?4?1中性电解质铝/空气电池868

33?4?2碱性电解质中的铝/空气电池869

33.5镁/空气电池876

33.6锂/空气电池877

33?6?1背景877

33?6?2阳极878

33?6?3电解质和隔膜878

33?6?4阴极879

33?6?5电池设计及性能879

33?6?6电池组设计883

33?6?7锂/水电池883

参考文献886

第34章水激活镁电池及锌/银贮备电池890

34.1水激活镁电池890

34?1?1概述890

34?1?2化学原理891

34?1?3水激活电池类型892

34?1?4结构892

34?1?5工作特性897

34?1?6电池用途905

34?1?7电池型号和尺寸907

34.2锌/氧化银贮备电池908

34?2?1概述908

34?2?2化学原理908

34?2?3结构909

34?2?4工作特性912

34?2?5单体和电池组型号和尺寸915

34?2?6特殊性能及维护917

34?2?7成本917

参考文献917

第35章军用贮备电池919

35.1常温锂负极贮备电池919

35?1?1概述919

35?1?2化学原理919

35?1?3结构921

35?1?4工作特性928

35?1?5应用932

35.2旋转贮备电池932

35?2?1概述932

35?2?2化学原理932

35?2?3设计依据933

35?2?4工作特性936

参考文献939

参考书目940

第36章热电池941

36.1概述941

36.2热电池电化学体系942

36?2?1负极材料943

36?2?2电解质943

36?2?3正极材料944

36?2?4焰火加热材料944

36?2?5激活方法945

36?2?6绝缘、隔热材料945

36.3单体电池化学原理946

36?3?1锂/二硫化铁体系946

36?3?2锂/二硫化钴体系948

36?3?3钙/铬酸钙体系948

36.4单体电池结构949

36?4?1杯式单体电池949

36?4?2开放式单体电池949

36?4?3片式单体电池950

36.5电堆结构设计951

36.6热电池性能特征953

36?6?1电压变化范围953

36?6?2激活时间954

36?6?3激活寿命954

36?6?4涉及热电池应用应注意的问题954

36.7热电池检测和监督955

36.8热电池的新发展956

参考文献956

参考书目957

第5部分燃料电池与电化学电容器

第37章燃料电池导论960

37.1概述960

37.2燃料电池的工作962

37?2?1反应机理962

37?2?2燃料电池的主要组件963

37?2?3一般特性963

37.3千瓦以下燃料电池965

37?3?1氢和富氢燃料965

37?3?2电化学转换966

37?3?3工作温度966

37?3?4组件特性966

37?3?5空气自呼吸系统968

37?3?6环境友好968

37?3?7成本968

37.4千瓦以下燃料电池的创新设计：固体氧化物燃料电池968

参考文献969

第38章小型燃料电池970

38.1概述970

38.2燃料电池技术分类971

38.3燃料电池电化学行为972

38.4电池堆结构973

38.5燃料选择974

38.6燃料处理与贮存技术974

38?6?1压缩氢气贮存974

38?6?2间接贮氢技术974

38?6?3燃料处理975

38?6?4燃料处理技术976

38?6?5气体处理977

38.7系统集成要求977

38?7?1燃料供应977

38?7?2空气供应978

38?7?3水管理978

38?7?4热管理978

38?7?5控制979

38.8硬件及特性979

38?8?1PEM燃料电池979

38?8?2固体氧化物燃料电池983

38.9预测984

参考文献984

第39章电化学电容器985

39.1概述985

39?1?1电化学电容器与电池的比较985

39?1?2电化学电容器的能量贮存986

39.2化学与材料特性990

39?2?1活性炭990

39?2?2改良碳材料990

39?2?3金属氧化物991

39?2?4集流体材料991

39?2?5电解质991

39.3电容器行为特征992

39?3?1小型碳/碳电容器（容量小于10F）992

39?3?2大型碳/碳电容器（容量大于100F）993

39?3?3采用先进材料的电容器特性及装置设计994

39.4电化学电容器模型994

39?4?1交流阻抗的等效电路994

39?4?2数学模型997

39?4?3混合电容器设计分析1000

39.5电化学电容器测试1001

39?5?1测试过程概述1002

39?5?2碳/碳电容器的测试1002

39?5?3混合电容器和赝电容电容器的测试1007

39.6电容器和电池的成本及系统1010

39?6?1电化学电容器和电池的成本1010

39?6?2电容器与电池相结合1011

39?6?3模块和寿命1013

39?6?4单体平衡1014

参考文献1016

第6部分附录附录A术语定义（英汉对照）1022

附录B太阳城 还原电位1032附录C电池材料的电化学当量1033

附录D太阳城 符号和常数1035

附录E换算系数1039附录F文献1049

附录G电池失效分析方法学1052

参考文献1078
收起



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01
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