电池手册(原著第四版，由美国知名电池专家撰写，是从事电池研究、生产的手册) 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

　　《电池手册》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*版至第三版和目前*的第四版。第四版《电池手册》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。

第四版《电池手册》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*电池技术。本手册具有内容丰富、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。

第1部分工作原理

第1章 基本概念

1.1 电池和电池组的组成

1.2 电池和电池组的分类

1 2 1原电池和原电池组

1 2 2蓄电池和蓄电池组

1 2 3贮备电池

1 2 4燃料电池

1.3 电池工作

1.3.1 放电

1.3.2 充电

1.3.3 具体实例：镉/镍电池

1.3.4 燃料电池

1.4 电池的理论电压、容量和能量

1.4.1 自由能

1.4.2 理论电压

1.4.3 理论容量

1.4.4 理论能量

1.5 实际电池组的比能量和体积比能量

1.6 质量比能量和体积比能量上限

参考文献

第2章 电化学原理和反应

2.1 引言

2.2 热力学基础

2.3 电极过程

2.4 双电层电容和离子吸附

2.5 电极表面的物质传输

2.5.1 浓差极化

2.5.2 多孔电极

2.6 电分析技术

2.6.1 循环伏安法

2.6.2 计时电位法

2.6.3 电化学阻抗谱法

2.6.4 间歇滴定技术

2.6.5 相图的热力学分析

2.6.6 电极

参考文献

第3章 影响电池性能的因素

3.1 概述

3.2 影响电池性能的因素

3.2.1 电压水准

3.2.2 放电电流

3.2.3 放电模式

3.2.4 不同放电模式下电池性能评估实例

3.2.5 放电期间电池的温度

3.2.6 使用寿命

3.2.7 放电类型

3.2.8 电池循环工作制度

3.2.9 电压稳定性

3.2.1 0充电电压

3.2.1 1电池和电池组设计

3.2.1 2电池老化与贮存条件

3.2.1 3电池设计的影响

参考文献

第4章 电池标准

4.1 概述

4.2 国际标准

4.3 标准概念

4.4 IEC和ANSI命名法

4.4.1 原电池

4.4.2 蓄电池

4.5 

4.6 电性能

4.7 标识

4.8 ANSI和IEC标准的对照表

4.9 IEC标准圆形原电池

4.1 0标准SLI和其他铅酸蓄电池

4.1 1法规与安全性标准

参考文献

第5章 电池组设计

5.1 概述

5.2 消除潜在安全问题的设计

5.2.1 对原电池充电

5.2.2 防止电池组短路

5.2.3 反极

5.2.4 单体电池和电池组外部充电保护

5.2.5 设计锂原电池组需要考虑的特殊事项

5.3 分立电池组的安全措施

5.3.1 防止电池组插入错误的设计

5.3.2 电池尺寸

5.4 电池组构造

5.4.1 单体电池间的连接

5.4.2 电池封装

5.4.3 壳体设计

5.4.4 极柱和触点材料

5.5 可充电电池组设计

5.5.1 充电控制

5.5.2 放电/充电控制事例

5.5.3 锂离子电池

5.6 电能管理和控制系统

参考文献

第6章 电池数学模型

6.1 概述

6.2 电池数学模型的建立

6.3 经验模型

6.4 机理模型

6.4.1 电子电荷传递

6.4.2 离子电荷传递

6.4.3 界面上电荷转移的驱动力

6.4.4 电荷传递速率

6.4.5 离子分布

6.5 钒酸银电池的动力学模型

6.6 多孔电极模型

6.7 铅酸电池模型

6.8 多孔电极的嵌入反应

6.9 能量平衡

6.1 0电池容量衰减

6.1 1确定正确模型

参考文献

第7章 电解质

7.1 概述

7.2 水溶液电解质

7.2.1 碱性电解质

7.2.2 中性电解质

7.2.3 酸性电解质

7.3 非水电解质

7.3.1 有机溶剂电解质

7.3.2 无机溶剂电解质

7.4 离子液体

7.5 固体聚合物电解质

7.6 陶瓷/玻璃电解质

参考文献

第2部分 原电池

第8章 原电池概论

8.1 原电池的共性和应用

8.2 原电池的种类和特性

8.3 原电池系列的工作特性比较

8.3.1 概述

8.3.2 电压和放电曲线

8.3.3 比能量和比功率

8.3.4 有代表性的原电池的性能比较

8.3.5 放电负载及循环制度的影响

8.3.6 温度的影响

8.3.7 原电池的贮存寿命

8.3.8 成本

8.4 原电池的再充电

第9章 锌/碳电池

9.1 概述

9.2 化学原理

9.3 电池和电池组类型

9.3.1 勒克郎谢电池

9.3.2 氯化锌电池

9.4 结构

9.4.1 圆柱形电池结构

9.4.2 反极式圆柱形电池

9.4.3 叠层电池和电池组

9.4.4 特殊设计

9.5 电池组成

9.5.1 锌

9.5.2 碳包

9.5.3 二氧化锰

9.5.4 炭黑

9.5.5 电解质

9.5.6 缓蚀剂

9.5.7 碳棒

9.5.8 隔膜

9.5.9 密封

9.5.1 0外套

9.5.1 1端子

9.6 性能

9.6.1 电压

9.6.2 放电特性

9.6.3 间歇放电的影响

9.6.4 放电曲线比较——高负载下尺寸对氯化锌电池的影响

9.6.5 不同电池等级放电曲线比较

9.6.6 内阻

9.6.7 温度的影响

9.6.8 使用寿命

9.6.9 贮存寿命

9.7 特殊设计

9.8 单体及组合电池的型号及尺寸

参考文献

第10章 镁电池和铝电池

10.1 概述

10.2 化学原理

10.3 镁/二氧化锰电池结构

10.3.1 标准结构

10.3.2 内?外“反极”式结构

10.4 镁/二氧化锰电池的工作特性

10.4.1 放电性能

10.4.2 贮存寿命

10.4.3 内?外“反极”式电池

10.4.4 电池设计

10.5 镁/二氧化锰电池的尺寸和类型

10.6 其他类型镁电池

10.7 铝原电池

参考文献

第11章 碱性二氧化锰电池

11.1 概述

11.2 化学原理

11.3 电池组成和材料

11.3.1 正极的组成

11.3.2 负极的组成

11.4 结构

11.4.1 圆柱结构

11.4.2 小型电池结构

11.4.3 电池的型号和尺寸

11.4.4 测试标准

11.4.5 电池漏液

11.5 EVOLTATM和OXYRIDETM电池

参考文献

第12章 氧化汞电池

12.1 概述

12.2 化学原理

12.3 电池组成

12.3.1 电解质

12.3.2 锌负极

12.3.3 镉负极

12.3.4 氧化汞正极

12.3.5 结构材料

12.4 结构

12.4.1 扣式电池结构

12.4.2 平板式电池结构

12.4.3 圆柱形电池结构

12.4.4 卷绕式负极电池结构

12.4.5 低电流放电电池结构

12.5 锌/氧化汞电池的工作特性

12.5.1 电压

12.5.2 放电性能

12.5.3 温度的影响

12.5.4 内阻

12.5.5 贮存

12.5.6 使用寿命

12.6 镉/氧化汞电池的工作特性

12.6.1 放电

12.6.2 贮存

参考文献

第13章 锌/氧化银电池和锌/空气电池

13.1 锌/氧化银电池

13.1.1 概述

13.1.2 化学原理与组成

13.1.3 电池结构

13.1.4 工作特性

13.1.5 电池尺寸和型号

13.2 锌/空气电池

13.2.1 概述

13.2.2 化学原理

13.2.3 结构

13.2.4 工作特性

参考文献

参考书目

第14章 锂原电池

14.1 概述

14.1.1 锂电池的优点

14.1.2 锂原电池的分类

14.2 化学原理

14.2.1 锂

14.2.2 正极活性物质

14.2.3 电解质

14.2.4 电池电极对和反应机理

14.3 锂原电池的特性

14.3.1 设计和工作特性概述

14.3.2 可溶性正极的锂原电池

14.3.3 固体正极锂原电池

14.4 锂电池的安全和操作

14.4.1 影响到安全和操作的因素

14.4.2 需要考虑的安全事项

14.5 锂/二氧化硫电池

14.5.1 化学原理

14.5.2 结构

14.5.3 性能

14.5.4 电池型号和尺寸

14.5.5 Li/SO2电池和电池组的安全使用及操作事项

14.5.6 应用

14.6 锂/亚硫酰氯电池

14.6.1 化学原理

14.6.2 碳包式圆柱形电池

14.6.3 螺旋卷绕式圆柱形电池

14.6.4 扁形或盘形Li/SOCl2电池

14.6.5 大型方形Li/SOCl2电池

14.6.6 应用

14.7 锂/氯氧化物电池

14.7.1 锂/硫酰氯电池

14.7.2 卤素添加剂锂/氯氧化物电池

14.8 锂/二氧化锰电池

14.8.1 化学原理

14.8.2 结构

14.8.3 性能

14.8.4 单体电池和电池组的尺寸

14.8.5 应用和操作

14.9 锂/氟化碳电池

14.9.1 化学原理

14.9.2 结构

14.9.3 性能

14.9.4 单体和组合电池型号

14.9.5 应用和操作

14.9.6 锂/氟化碳电池技术的研究进展

14.10 锂/二硫化铁电池

14.10.1 化学原理

14.10.2 结构

14.10.3 性能

14.10.4 电池型号与应用

14.11 锂/氧化铜电池

14.11.1 化学原理

14.11.2 结构

14.11.3 性能

14.11.4 电池型号与应用

14.12 锂/银钒氧电池

14.13 锂/水电池和锂/空气电池

参考文献

第3部分 蓄电池

第15章 蓄电池导论

15.1 蓄电池的应用与特点

15.2 蓄电池的种类和特点

15.2.1 铅酸蓄电池

15.2.2 碱性蓄电池

15.3 各种蓄电池体系的性能比较

15.3.1 概述

15.3.2 电压和放电曲线

15.3.3 放电速率对电性能的影响

15.3.4 温度的影响

15.3.5 荷电保持

15.3.6 寿命

15.3.7 充电特性

15.3.8 成本

参考文献

第16章 铅酸电池

16.1 一般特征

16.1.1 历史

16.1.2 生产统计和铅酸电池的使用

16.2 化学原理

16.2.1 一般特征

16.2.2 开路电压特征

16.2.3 极化和欧姆损耗

16.2.4 自放电

16.2.5 硫酸的特点和性质

16.3 结构特征、材料和生产方法

16.3.1 合金生产

16.3.2 板栅生产

16.3.3 铅粉生产

16.3.4 和膏

16.3.5 涂膏

16.3.6 固化

16.3.7 组装和隔板材料

16.3.8 壳盖密封

16.3.9 槽化成

16.3.10 电池化成

16.3.11 干荷电

16.3.12 测试和完成

16.3.13 运输

16.3.14 干荷电电池的激活

16.4 SLI（汽车）电池：结构和特征

16.4.1 一般特征

16.4.2 结构

16.4.3 性能特征

16.4.4 单电池和电池组型号、尺寸

16.5 深循环和牵引电池：结构和性能

16.5.1 结构

16.5.2 性能特征

16.5.3 电池型号和尺寸

16.6 备用电池：结构和特征

16.6.1 结构

16.6.2 性能特征

16.6.3 单电池及电池组型号和尺寸

16.7 充电和充电设备

16.7.1 通常考虑的因素

16.7.2 铅酸电池充电方法

16.8 维护、安全和运行特征

16.8.1 维护

16.8.2 安全

16.8.3 工作参数对电池寿命的影响

16.8.4 失效模式

16.9 应用和市场

16.9.1 汽车电池

16.9.2 小型密封铅酸蓄电池

16.9.3 工业电池

16.9.4 电动汽车

16.9.5 储能系统

16.9.6 功率调节和不间断电源系统

16.9.7 船艇电池

参考文献

第17章 阀控铅酸电池

17.1 概述

17.2 化学原理

17.3 电池结构

17.3.1 VRLA圆柱形电池结构

17.3.2 VRLA方形电池结构

17.3.3 高功率电池设计

17.4 性能特征

17.4.1 VRLA圆柱形电池特征

17.4.2 VRLA方形电池特征

17.4.3 高倍率部分荷电状态下循环使用的新型电池设计

17.5 充电特征

17.5.1 一般考虑

17.5.2 恒压充电

17.5.3 快速充电

17.5.4 浮充电

17.5.5 恒电流充电

17.5.6 渐减电流充电

17.5.7 并联/串联充电

17.5.8 充电电流效率

17.6 安全与操作

17.6.1 析气

17.6.2 短路

17.7 电池型号和尺寸

17.8 VRLA电池应用于不间断供电电源

17.9 阀控铅酸蓄电池目前的研究进展和未来机遇

参考文献

第18章 铁电极电池

18.1 概述

18.2 铁/氧化镍电池的化学原理

18.3 传统铁/氧化镍电池

18.3.1 结构

18.3.2 铁/氧化镍电池的特性

18.3.3 铁/氧化镍电池的规格

18.3.4 铁/氧化镍电池的操作和使用

18.4 先进铁/镍电池

18.5 铁/空气电池

18.6 铁/银电池

18.7 铁负极材料的新进展

18.8 铁正极材料

参考文献

第19章 工业和空间用镉/镍电池

19.1 前言

19.2 化学原理

19.3 结构

19.4 特性

19.4.1 体积比能量和质量比能量

19.4.2 放电特性

19.4.3 内阻

19.4.4 荷电保持

19.4.5 寿命

19.4.6 机械强度和热稳定性

19.4.7 记忆效应

19.5 充电特性

19.6 密封镉/镍电池技术

19.7 纤维镉/镍电池技术

19.7.1 电极技术

19.7.2 生产灵活性

19.7.3 密封电池和开口电池

19.7.4 密封免维护FNC电池

19.7.5 性能

19.8 制造商和市场划分

19.9 应用

参考文献

第20章 开口烧结式镉/镍电池

20.1 概述

20.2 化学原理

20.3 结构

20.3.1 极板及其制造工艺

20.3.2 隔膜

20.3.3 极组装配

20.3.4 电解质

20.3.5 电池壳

20.3.6 气塞和单向阀

20.4 特性

20.4.1 放电特性

20.4.2 影响容量的因素

20.4.3 变负载发动机启动应用中的功率

20.4.4 影响功率电流的因素

20.4.5 比能量与比功率

20.4.6 工作时间

20.4.7 荷电保持

20.4.8 贮存

20.4.9 寿命

20.5 充电特性

20.5.1 恒电位充电

20.5.2 恒电流控压充电

20.5.3 其他充电方法

20.5.4 充电电压的温度补偿

20.6 维护

20.6.1 电性能恢复

20.6.2 机械维护

20.6.3 系统检测标准

20.7 可靠性

20.7.1 失效模式

20.7.2 记忆效应

20.7.3 影响气体阻挡层失效的因素

20.7.4 热失控

20.7.5 潜在危险

20.8 电池和电池组设计

20.8.1 典型的开口烧结式镉/镍单体电池

20.8.2 典型的电池组设计

20.8.3 空冷/加热

20.8.4 温度传感器

20.8.5 电池壳

20.8.6 电池极柱

20.8.7 电池加热器

20.8.8 开口烧结式镉/镍电池的发展

参考文献

第21章 便携式密封镉/镍电池

21.1 概述

21.2 化学原理

21.3 结构

21.3.1 圆柱形电池

21.3.2 扣式电池

21.3.3 小矩形电池

21.3.4 矩形电池

21.4 特性

21.4.1 概述

21.4.2 放电特性

21.4.3 温度的影响

21.4.4 内阻

21.4.5 工作时间

21.4.6 反极

21.4.7 放电模式

21.4.8 恒功率放电

21.4.9 贮存寿命（容量或荷电保持）

21.4.1 0循环寿命

21.4.1 1寿命估算和失效机理

21.5 充电特性

21.5.1 概述

21.5.2 充电过程

21.5.3 电压、温度和压力的关系

21.5.4 充电期间的电压特性

21.5.5 充电方法

21.6 特殊用途电池

21.6.1 高能电池

21.6.2 快充电电池

21.6.3 高温电池

21.6.4 耐热电池

21.6.5 存储器备份电池

21.6.6 小矩形电池

21.7 电池类型和型号

21.8 电池尺寸及可能性

参考文献

参考书目

第22章 金属氢化物/镍电池

22.1 概述

22.2 Ni/MH电池化学体系

22.2.1 化学反应

22.2.2 金属氢化物合金

22.2.3 氢氧化镍

22.2.4 电解质

22.2.5 隔膜

22.3 电池结构类型

22.3.1 圆柱形结构

22.3.2 扣式结构

22.3.3 小方形结构

22.3.4 9V多单体电池

22.3.5 大方形电池

22.3.6 整体结构

22.4 电池设计

22.4.1 圆柱形结构与方形结构

22.4.2 金属壳与塑料壳

22.4.3 能量与功率的平衡

22.4.4 单体电池、电池模块和电池组的设计

22.4.5 热管理水冷与风冷

22.5 EV电池组

22.6 HEV电池组

22.6.1 HEV种类

22.6.2 电损耗

22.6.3 荷电状态保持

22.7 燃料电池的启动和动力辅助

22.8 消费类电池——预充Ni/MH电池

22.9 放电特性

22.9.1 概述

22.9.2 放电特性

22.9.3 质量比能量

22.9.4 比功率

22.9.5 放电速率和温度对容量的影响

22.9.6 工作寿命（工作时间）

22.9.7 荷电保持能力

22.9.8 循环寿命

22.9.9 搁置寿命

22.9.1 0库仑/能量效率和内阻

22.9.1 1过放电过程中的反极

22.9.1 2放电类型

22.9.1 3恒功率放电特性

22.9.1 4电压降（记忆效应）

22.10 充电方法

22.10.1 概述

22.10.2 充电控制技术

22.10.3 充电方法

22.10.4 再生制动能

22.10.5 充电算法

22.11电绝缘

22.12 下一代Ni/MH电池

22.12.1 降低成本

22.12.2 超高功率设计

22.12.3 储能电池

参考文献

第23章 锌/镍电池

23.1 概述

23.2 锌/镍电池化学原理

23.2.1 锌电极

23.2.2 配对镍电极的考虑

23.2.3 隔膜

23.2.4 正极

23.3 电池单体结构

23.3.1 方形结构

23.3.2 密封圆柱结构

23.3.3 镍电极

23.3.4 锌电极

23.3.5 隔膜与电解质设计

23.4 性能特征

23.4.1 贮存特性

23.4.2 安全性

23.4.3 锌/镍单体电池和电池组

23.4.4 失效机理

23.5 应用

23.5.1 电动工具

23.5.2 割草机和园艺工具

23.5.3 轻型电动车

23.5.4 混合电动车

23.5.5 消费电子用AA电池

23.6 锌/镍电池的环境问题

参考文献

第24章 氢镍电池

24.1 概述

24.2 化学反应

24.2.1 正常工作

24.2.2 过充电

24.2.3 过放电

24.2.4 自放电

24.3 电池与极组组件

24.3.1 正极（烧结式）

24.3.2 氢电极

24.3.3 隔膜材料

24.3.4 气体扩散网

24.4 Ni/H2电池结构

24.4.1 COMSAT Ni/H2电池

24.4.2 空军Ni/H2电池

24.4.3 质量比能量与体积比能量

24.5 氢镍电池组的设计

24.6 应用

24.6.1 GEO应用

24.6.2 LEO应用

24.6.3 地面应用

24.7 性能特性

24.7.1 电压特性

24.7.2 Ni/H2电池的自放电性能

24.7.3 电解质浓度对容量的影响

24.7.4 GEO性能

24.7.5 LEO性能数据

24.8 先进设计

24.8.1 IPV Ni/H2电池的先进设计

24.8.2 先进电池组设计理念

24.8.3 双极性Ni/H2电池

参考文献

参考书目

第25章 氧化银电池

25.1 概述

25.2 化学原理

25.2.1 电池反应

25.2.2 正极反应

25.3 电池构造和组成

25.3.1 银电极

25.3.2 锌电极

25.3.3 镉电极

25.3.4 铁电极

25.3.5 隔膜

25.3.6 电池壳

25.3.7 电解质和其他组件

25.4 性能

25.4.1 性能和设计权衡

25.4.2 锌/氧化银电池的放电特性

25.4.3 镉/银电池的放电特性

25.4.4 阻抗

25.4.5 荷电保持能力

25.4.6 循环寿命和湿寿命

25.5 充电特性

25.5.1 效率

25.5.2 锌/氧化银电池

25.5.3 镉/氧化银电池

25.6 单体类型和尺寸

25.7 需要特别注意的方面和处理方法

25.8 应用

25.9 进展

参考文献

第26章 锂离子电池

26.1 概述

26.2 化学原理

26.2.1 嵌入反应过程

26.2.2 正极材料

26.2.3 负极材料

26.2.4 非水溶液锂电解质

26.2.5 电解质添加剂

26.2.6 隔膜材料

26.3 电池结构

26.3.1 卷绕式锂离子电池的结构

26.3.2 叠层锂离子电池的结构

26.3.3 “聚合物”锂离子电池的结构

26.4 锂离子电池特点与性能

26.4.1 锂离子电池的特点

26.4.2 商品锂离子电池的性能

26.5 安全特性

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

26.5.2 对锂离子电池安全与设计的监管标准

26.6 结论与未来发展趋势

参考文献

第27章 常温锂金属二次电池

27.1 概述

27.2 化学原理

27.2.1 负极

27.2.2 正极

27.2.3 电解质

27.3 金属锂二次电池的性质

27.3.1 电化学体系

27.3.2 选用有机液态电解质的电池

27.3.3 聚合物电解质电池

27.3.4 无机电解质电池

27.4 结论

参考文献

第28章 可充电碱性锌/二氧化锰电池

28.1 概述

28.2 化学原理

28.3 结构

28.4 性能

28.4.1 次循环放电

28.4.2 循环

28.4.3 不同型号电池的性能

28.4.4 多单体并联电池

28.4.5 温度影响

28.4.6 贮存寿命

28.5 充电方法

28.5.1 恒电压充电

28.5.2 恒电流充电

28.5.3 脉冲充电

28.5.4 溢流充电

28.6 单体电池和电池组型号

参考文献

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

29.1 绪论

29.1.1 电动汽车

29.1.2 电动汽车推进的动力和能源

29.1.3 电动汽车电池组系统

29.1.4 电动汽车电池组的电子控制器

29.1.5 电动汽车的热管理

29.1.6 电动汽车电池的汽车集成

29.2 电动汽车电池的性能目标

29.3 电动汽车电池

29.4 电动汽车的其他储能技术

29.5 混合电动车

29.6 混合电动车的种类

29.6.1 停车?起步（微型）型混合电动车

29.6.2 助力混合电动车

29.6.3 重型混合电动车

29.6.4 轻型混合电动车

29.6.5 插电式混合电动车

29.7 HEV电池性能需求比较

29.8 HEV电池的车辆集成

29.9 其他HEV储能技术

参考文献

第30章 储能电池

30.1 概述：电网储能

30.2 沿革

30.2.1 抽水储能

30.2.2 沿革、标准化电力设施

30.2.3 不受监管的市场环境

30.3 电池储能：储能系统如何创造价值

30.3.1 快速备电

30.3.2 区域控制与频率响应后备

30.3.3 商品电存储

30.3.4 变电系统稳定

30.3.5 变电电压调节

30.3.6 输电设施升级延迟

30.3.7 配电设施升级延迟

30.3.8 用户电能管理

30.3.9 可再生能源管理

30.3.1 0电源质量和可靠性

30.4 电池储能系统里程碑

30.4.1 新月电联盟（现为美国能源联合会），BESS，北卡罗来纳州

30.4.2 南加利福尼亚爱迪生季诺电池存储工程

30.4.3 波多黎各电力权威（PREPA）电池系统

30.4.4 金谷电器协会（GVEA）Fairbanks 电池系统

30.5 固定式用途的先进电池技术

30.5.1 β?Al2O3钠高温电池

30.5.2 电化学体系描述

30.5.3 钠/硫体系电化学

30.5.4 钠/金属氯化物体系电化学

30.5.5 钠/硫电池技术

30.5.6 钠/氯化镍电池技术

30.5.7 钠/硫电池设计思路

30.5.8 β?Al2O3钠电池系统应用

30.6 液流电池

30.6.1 锌/溴液流电池

30.6.2 电化学体系描述

30.6.3 性能

30.6.4 采用锌/溴电池的储能装置

30.6.5 全钒液流电池

30.6.6 采用全钒液流电池的储能设备

30.6.7 太平洋电力，犹他州城堡谷全钒液流电池（VRB）系统

30.7 结论

参考文献

第31章 生物医学用电池

31.1 植入装置用电池和需求

31.1.1 植入式心脏起搏器

31.1.2 植入式心脏复率除颤器

31.1.3 植入式心脏同步化治疗除颤器

31.1.4 植入式心脏监护器

31.1.5 心脏辅助和完全型人工心脏装置

31.1.6 神经刺激器

31.1.7 临床实验

31.2 外部供电医疗装置电池的应用和需求

31.2.1 外部给药泵

31.2.2 听觉辅助装置

31.2.3 自动外部除颤器

31.3 安全因素

31.3.1 一次电池的安全性

31.3.2 二次电池的安全性

31.3.3 运输规则

31.4 可靠性

31.4.1 失效模式和故障树分析

31.4.2 电池设计的质量鉴定

31.4.3 非破坏性测试

31.4.4 破坏性测试

31.5 生物医学装置用电池的特性

31.5.1 锂/碘电池

31.5.2 锂/亚硫酰氯电池

31.5.3 锂/氟化碳电池

31.5.4 锂/钒酸银电池

31.5.5 锂/二氧化锰电池

31.5.6 锂/钒酸银电池与锂/氟化碳电池

31.5.7 锂离子电池

31.5.8 锌/空气电池

31.5.9 生物燃料电池

参考文献

第32章 消费电子产品的电池选择

32.1 概述

32.2 电池选择的要素

32.3 典型的便携式应用

32.4 一次电池的种类和应用

32.5 二次电池的种类和应用

32.6 电池选择的详细标准

32.6.1 一次电池和二次电池的对比

32.6.2 电压

32.6.3 物理尺寸

32.6.4 容量

32.6.5 负载电流和曲线

32.6.6 温度需求

32.6.7 搁置寿命

32.6.8 充电

32.6.9 安全和监管

32.6.1 0成本

32.7 决定和权衡

32.7.1 减少可能的选项

32.7.2 性能标准的权衡

32.8 规避电池选择中的常见失策

第33章 金属/空气电池

33.1 概述

33.2 化学原理

33.2.1 原理简介

33.2.2 空气电极

33.3 锌/空气电池

33.3.1 简介

33.3.2 便携式锌/空气原电池

33.3.3 工业锌/空气电池

33.3.4 混合空气/二氧化锰原电池

33.3.5 锌/空气充电电池

33.3.6 机械式充电锌/空气电池

33.4 铝/空气电池

33.4.1 中性电解质铝/空气电池

33.4.2 碱性电解质中的铝/空气电池

33.5 镁/空气电池

33.6 锂/空气电池

33.6.1 背景

33.6.2 阳极

33.6.3 电解质和隔膜

33.6.4 阴极

33.6.5 电池设计及性能

33.6.6 电池组设计

33.6.7 锂/水电池

参考文献

第34章 水激活镁电池及锌/银贮备电池

34.1 水激活镁电池

34.1.1 概述

34.1.2 化学原理

34.1.3 水激活电池类型

34.1.4 结构

34.1.5 工作特性

34.1.6 电池用途

34.1.7 电池型号和尺寸

34.2 锌/氧化银贮备电池

34.2.1 概述

34.2.2 化学原理

34.2.3 结构

34.2.4 工作特性

34.2.5 单体和电池组型号和尺寸

34.2.6 特殊性能及维护

34.2.7 成本

参考文献

第35章 军用贮备电池

35.1 常温锂负极贮备电池

35.1.1 概述

35.1.2 化学原理

35.1.3 结构

35.1.4 工作特性

35.1.5 应用

35.2 旋转贮备电池

35.2.1 概述

35.2.2 化学原理

35.2.3 设计依据

35.2.4 工作特性

参考文献

参考书目

第36章 热电池

36.1 概述

36.2 热电池电化学体系

36.2.1 负极材料

36.2.2 电解质

36.2.3 正极材料

36.2.4 焰火加热材料

36.2.5 激活方法

36.2.6 绝缘、隔热材料

36.3 单体电池化学原理

36.3.1 锂/二硫化铁体系

36.3.2 锂/二硫化钴体系

36.3.3 钙/铬酸钙体系

36.4 单体电池结构

36.4.1 杯式单体电池

36.4.2 开放式单体电池

36.4.3 片式单体电池

36.5 电堆结构设计

36.6 热电池性能特征

36.6.1 电压变化范围

36.6.2 激活时间

36.6.3 激活寿命

36.6.4 涉及热电池应用应注意的问题

36.7 热电池检测和监督

36.8 热电池的新发展

参考文献

参考书目

第5部分 燃料电池与电化学电容器

第37章 燃料电池导论

37.1 概述

37.2 燃料电池的工作

37.2.1 反应机理

37.2.2 燃料电池的主要组件

37.2.3 一般特性

37.3 千瓦以下燃料电池

37.3.1 氢和富氢燃料

37.3.2 电化学转换

37.3.3 工作温度

37.3.4 组件特性

37.3.5 空气自呼吸系统

37.3.6 环境友好

37.3.7 成本

37.4 千瓦以下燃料电池的创新设计：固体氧化物燃料电池

参考文献

第38章 小型燃料电池

38.1 概述

38.2 燃料电池技术分类

38.3 燃料电池电化学行为

38.4 电池堆结构

38.5 燃料选择

38.6 燃料处理与贮存技术

38.6.1 压缩氢气贮存

38.6.2 间接贮氢技术

38.6.3 燃料处理

38.6.4 燃料处理技术

38.6.5 气体处理

38.7 系统集成要求

38.7.1 燃料供应

38.7.2 空气供应

38.7.3 水管理

38.7.4 热管理

38.7.5 控制

38.8 硬件及特性

38.8.1 PEM燃料电池

38.8.2 固体氧化物燃料电池

38.9 预测

参考文献

第39章 电化学电容器

39.1 概述

39.1.1 电化学电容器与电池的比较

39.1.2 电化学电容器的能量贮存

39.2 化学与材料特性

39.2.1 活性炭

39.2.2 改良碳材料

39.2.3 金属氧化物

39.2.4 集流体材料

39.2.5 电解质

39.3 电容器行为特征

39.3.1 小型碳/碳电容器（容量小于10F）

39.3.2 大型碳/碳电容器（容量大于100F）

39.3.3 采用先进材料的电容器特性及装置设计

39.4 电化学电容器模型

39.4.1 交流阻抗的等效电路

39.4.2 数学模型

39.4.3 混合电容器设计分析

39.5 电化学电容器测试

39.5.1 测试过程概述

39.5.2 碳/碳电容器的测试

39.5.3 混合电容器和赝电容电容器的测试

39.6 电容器和电池的成本及系统

39.6.1 电化学电容器和电池的成本

39.6.2 电容器与电池相结合

39.6.3 模块和寿命

39.6.4 单体平衡

参考文献

第6部分 

附录

附录A 术语定义（英汉对照）

附录B 标准还原电位1032附录C电池材料的电化学当量

附录D 标准符号和常数

附录E 换算系数1039附录F文献

附录G 电池失效分析方法学

参考文献

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　　在21世纪的初十年，我们看到在全世界范围内，电池工业对社会经济和技术的重要性已经发生了巨大飞跃。这个变化使得《电池手册》需要有一个全新的版本——第4版，以便能涵盖不断涌现的电池体系及其应用等新信息。为了读者能更方便快捷地查找到相关技术及应用的内容，在新版中增加了许多新的章节，同时也对一些章节进行了合并。更新了燃料电池方面的内容，新增加了在混合动力系统中非常重要的电化学电容器章节，以及在电池技术中重要性不断提高的电池模型章节。本手册另一个新的特点是有一个专门的电池电解质章节，它对在单独的各类电池体系章节中出现的相关内容进行了总结和扩展。

　　在原电池领域，出现了如数码相机等需要高功率的应用场合，为了满足这一需求，推动了碱锰电池的发展。同样，为了满足这些高功率的需要，人们设计开发了阴极材料为MnO2和NiOOH复合物的羟基氧化镍电池。在过去的十年中，Li?FeS2电池由于其容量得到提高，因此已成为高功率用锂原电池的领头羊，在某些场合取代Li?MnO2电池。

　　锂离子电池能量密度和比能量的提高，极大地促进了笔记本电脑或计算机、智能手机和电子书刊等消费电子市场的爆炸性发展。典型的商品化18650电池，采用LiCoO2/石墨体系，目前容量已达到2?55A?h，能量密度为570W?h/L，比能量为200W?h/kg。新型18650电池则能达到640W?h/L和240W?h/kg，它的负极是以合金代替传统的石墨碳材料，它的性能还能进一步提高。在完全更新和极大扩展的第26章“锂离子蓄电池”中详细描述了以上这些进展。新增加的第32章“消费电子产品的电池选择”详细介绍电子产品制造商在其产品应用中如何选择电池体系的过程。

　　以上这些进展也为混合电动汽车（HEVs）、插电式混合动力车（PHEVs）和电动汽车（EVs）带来新的推进系统。自从20世纪90年代后期，Ni?MH电池就是HEVs选择的电池系统，并且性能也很好。锂离子电池由于功率特性的提高，因此在HEVs上对Ni?MH电池提出挑战。此外，锂离子电池还被选用在“ChevyVolt PHEV”和“Nissan LeafEV”上，这两款电动车在不久的将来就会进入市场。锂离子电池还被选为其他新研制电动车电池体系。同时，在铅酸电池的新设计比如超级蓄电池（UltrabatteryTM）中，Pb负极中含有碳，它能提供电容效应，可以减小负极的硫酸盐化。这就允许在微混合电动车中使用这种蓄电池，当汽车在空挡期间使发动机熄灭，以便减少尾气排放，当需要时再由蓄电池重新启动。在新的第29章“电动车电池”中详细介绍了所有这些新进展。

　　在新的第30章中介绍了储能电池，它对第3版中相关几个章节的内容进行了合并和更新。美国能源部近期信息表明：锂离子电池可能是将来能源贮存和电源调节用蓄电池的选择。

　　同样，本手册增加了新的一章“生物医学用电池”，它对第3版中相关的内容进行了合并和更新；并且为了满足应用需求，本手册把更多的重点放在了终端应用和电池的选择上。

　　第4版的另一个特征是把第3版中两章或更多章的内容合并成了新的一章，这样能为读者在查阅近似用途的电池或其系统时提供更方便的途径。删减了原来的第4部分“贮备电池”，在新的第4部分“特殊电池体系”中包含了贮备系统。在合并的章节中有一个新的第13章“扣式电池”，它合并了Ag?Zn和Zn?空气扣式电池的内容，因为这些电池在尺寸和应用上都有相似性。原来有关Ni?MH蓄电池的两章现在合并成了新的第22章，因为在新的第29章中包含了这种蓄电池在车辆上的应用。这些合并的章节详细介绍了上述技术的进展情况，以及消费品用能量型电池和HEVs用功率型电池的进展情况；其中消费品用预充电电池的设计是主要的进步。

　　本手册还包含了关于军用和空间用电池新的两章。首先，原来关于水激活镁电池和Zn?AgO贮备电池的两章现合并成新的第34章“水激活镁电池及锌银贮备电池”；其次，以前关于军事应用的两章——“常温锂贮备电池”和“旋转贮备电池”现也被合并成新的第35章“军用贮备电池”。

　　伴随着消费电子产品中高能电池大量应用，现场故障变得更为普遍。因此，本手册的另一个新特征就是在电池技术中新增加了附录H“电池失效分析方法”。

　　后，我要感谢为完成本手册付出时间和精力的60多位合作者。如果没有他们，就不会有今天的这本手册。感谢LoisKisch女士打字工作的帮助。我要对在本手册准备期间提供帮助的Drs? Dan Doughty，H? Frank Gibbard ,Mark Salomon 和George Blomgren一并表示感激；我要衷心感谢McGraw?Hill ProfessionalBook Group的执行编辑Stephen S? Chapman先生在本手册策划和准备期间提供的建议；还要对GlyphInternational团队的David Fogarty先生和他的同事们在本手册编写期间所做的贡献表示感谢！

　　本手册的工作是由DavidLinden先生发起的，他是第1版和第2版的主编。应他的邀请，我担任了第3版的合著者。David先生去世后，我继续完成了第4版的工作，真心希望本手册能达到前面几个版本的水平。

　　托马斯 B? 雷登（Thomas B?Reddy）

　　译者前言

　　第四版《电池手册》（Handbook of Batteries）是由ThomasB?Reddy主编，组织美国一批电池专家撰写的电池专著。新版《电池手册》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。本版手册同时也为纪念DavidLinden（1923～2008）对本书及电池技术的杰出贡献而再版发行。

　　第四版《电池手册》分为5个部分，共39章，不仅覆盖了前三版的内容，而且介绍电池技术，具有内容丰富、新颖性和实用强的特点。相信本书可以成为我国从事电池研究、生产和使用的各类科技与专业人员的一本极具价值的参考书和工具书。同时也可以作为各类中、高等院校及电化学和电池专业师生的有益参考书。

　　中国电子科技集团公司第十八研究所作为全国的电池专业研究所承担了本书的翻译工作。参加该书翻译和审校的专家与科技人员有：汪继强、刘兴江、胡树清、刘浩杰、王松蕊、余劲鹏、杨同欢、葛智元、任丽彬、吴彩霞、汪燕、种晋等。同时，中国电子科技集团公司第十八研究所的相关领导和部门对该书的编撰与出版提供了许多支持和帮助。

　　在此我们谨向参与本书翻译和相关工作的专家和科技人员表示衷心感谢；向支持本项工作的领导和同事表示衷心感谢。

　　由于译者水平与时间所限，此书难免有不当之处，欢迎读者批评指正。

　　刘兴江汪继强2013年2月

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