動力電池

內(nèi)容概要

　　《動力電池（第2版）》對作為動力電池使用的閥控式密封鉛酸蓄電池、金屬氫化物/鎳電池、鋰離子電池、燃料電池的工作原理、性能特點、電池結構、使用的主要原材料、有待解決的問題和當前國內(nèi)外電動車輛及其配套電池市場發(fā)展的動態(tài)加以介紹。由于閥控式密封鉛酸蓄電池用途廣泛并且工藝比較成熟，它所表現(xiàn)出的規(guī)律性在蓄電池領域具有一定的普遍性，因而本書對它的介紹比較詳細。本書中提供的數(shù)據(jù)均是從電池專著、實驗室、生產(chǎn)車間和電動車輛實際運行結果中取得的，力求使本書體現(xiàn)出既有理論性又有實用性和可操作性的指導思想?！　　秳恿﹄姵兀ǖ?版）》適合從事動力電池和電動車輛領域開發(fā)、研究、設計、生產(chǎn)、在線控制的工程技術人員和電池使用維護人員閱讀，也可作為高等院校相關專業(yè)的教師、高年級學生和研究生的參考書。

書籍目錄

前言第一章 電力驅(qū)動系統(tǒng)和動力電池第一節(jié) 電力驅(qū)動系統(tǒng)一、交流電力驅(qū)動系統(tǒng)和直流電力驅(qū)動系統(tǒng)二、電力驅(qū)動系統(tǒng)特點與環(huán)境保護三、電力驅(qū)動系統(tǒng)對電池的基本要求四、電動車電池的前期開發(fā)目標及當前水平第二節(jié) 混合型電力驅(qū)動系統(tǒng)一、混合型電力驅(qū)動系統(tǒng)簡介二、混合型電力驅(qū)動系統(tǒng)的特點三、混合型電力驅(qū)動系統(tǒng)對貯能裝置的要求四、超級電容器與混合型電力驅(qū)動系統(tǒng)第三節(jié) 電動車開發(fā)計劃及現(xiàn)狀一、美國電動汽車開發(fā)計劃二、日本電動汽車開發(fā)計劃三、歐盟計劃四、我國新能源汽車開發(fā)計劃和政策五、國內(nèi)外電動車開發(fā)過程和現(xiàn)狀參考文獻第二章 鉛酸動力電池理論基礎和開發(fā)現(xiàn)狀第一節(jié) 鉛酸蓄電池熱力學基礎一、熱力學基本概念二、鉛酸蓄電池成流反應三、電池電動勢和開路電壓四、電池充放電過程中的熱效應五、電化當量和電池容量第二節(jié) 鉛酸蓄電池反應的動力學基礎一、極化與過電位（超電動勢）二、電極反應過程的特征三、電化學反應的基本動力學參數(shù)四、鉛酸蓄電池的反應機理第三節(jié) 閥控式密封鉛酸蓄電池中的反應一、電池主反應二、電池副反應三、充電和過充電反應第四節(jié) 鉛酸動力電池開發(fā)現(xiàn)狀和技術性能一、開口式鉛酸蓄電池二、閥控式密封鉛酸蓄電池三、雙極性密封鉛酸蓄電池四、水平式密封鉛酸蓄電池五、卷繞式圓柱形密封鉛酸蓄電池六、超級電池（Ultrabattery）七、電動車用鉛酸蓄電池開發(fā)動態(tài)參考文獻第三章 鉛酸動力電池的設計第一節(jié) 電池設計綜論一、電池總體設計二、極板設計三、活性物質(zhì)的量四、鉛膏配方和視密度五、電解液密度和用量第二節(jié) 電池容量及活性物質(zhì)計算一、理論容量二、濕鉛膏、干鉛膏和活性物質(zhì)之間的關系三、活性物質(zhì)利用率四、影響電池容量的因素五、正負極活性物質(zhì)之間的關系六、活性物質(zhì)與板柵之間的關系七、極板容量的設計計算八、電池容量變換經(jīng)驗公式第三節(jié) 隔膜的選擇和計算一、隔膜的作用二、隔膜厚度與壓力的關系三、隔膜孔率與壓力的關系四、隔膜吸酸量與壓力的關系五、隔膜壓縮度對電池壽命的影響第四節(jié) 電解液量的計算一、電池放電需要的酸量二、極群實際吸酸量第五節(jié) 板柵設計一、板柵的結構形式二、板耳位置的影響三、筋條截面形狀四、活性物質(zhì)與板柵之間的比率五、板柵設計實例六、市售電動車電池極板第六節(jié) 電池極柱和連接條第七節(jié) 限壓閥設計一、限壓閥的作用二、限壓閥的技術要求三、限壓閥的結構形式四、限壓閥帽材料選擇第八節(jié) 電池槽、蓋的設計和選擇第九節(jié) 6DZM10電池設計參數(shù)舉例一、基本參數(shù)二、設計計算三、6DZM10電池物料衡算參考文獻第四章 鉛酸動力電池制造第一節(jié) 主要原材料一、鉛二、鉛合金三、硫酸四、活性物質(zhì)添加劑五、隔板六、電池槽和蓋七、密封材料第二節(jié) 板柵制造一、板柵澆鑄二、拉網(wǎng)式板柵三、板柵的質(zhì)量要求第三節(jié) 鉛粉制造及其技術特性一、鉛粉制造二、鉛粉的技術指標第四節(jié) 合膏一、鉛膏配方的選擇二、鉛膏視密度及其對電池性能的影響三、鉛膏的相組成及其影響因素第五節(jié) 涂片、固化和干燥一、涂片二、固化和干燥第六節(jié) 化成一、化成過程中的反應二、化成槽電解液濃度、溫度和槽壓的變化三、極板組分在化成過程中的轉(zhuǎn)化四、電解槽化成（外化成）五、電池化成（內(nèi)化成）第七節(jié) 電池組裝與初充電一、電池組裝工藝流程二、注酸和初充電參考文獻第五章 鉛酸蓄電池性能測試和評估技術第一節(jié) 電池容量一、容量的含義二、標準中規(guī)定的額定容量及其測試方法三、電動車用鉛酸蓄電池的實際容量水平四、影響蓄電池放電容量的主要因素五、電池容量的變化規(guī)律第二節(jié) 電池壽命一、標準中規(guī)定的壽命要求及其考核方法二、國內(nèi)常用的電動車電池壽命考核方法三、電池循環(huán)壽命值及其限制條件四、國外電動車用VRLA壽命考核方法第三節(jié) 大電流放電性能一、標準中規(guī)定的要求及其考核方法二、影響大電流放電性能的主要因素第四節(jié) 電池內(nèi)阻一、蓄電池內(nèi)阻的組成二、直流法測電池歐姆內(nèi)阻三、交流法測電池內(nèi)阻四、用電導測試儀測電池內(nèi)阻（電導）第五節(jié) 鉛酸蓄電池內(nèi)阻與容量的關系一、開口式鉛酸蓄電池交流阻抗測試結果二、閥控式密封鉛酸蓄電池交流阻抗測試結果三、閥控式密封鉛酸蓄電池電導測試結果四、鉛酸蓄電池內(nèi)阻的變化規(guī)律第六節(jié) 密封鉛酸蓄電池的電導與放電容量的相關性一、問題的起源和發(fā)展二、統(tǒng)計結果的局限性三、對電導測試結果的評價第七節(jié) 開路電壓與放電容量的關系一、新電池開路電壓與放電容量二、電池充放電循環(huán)過程中的開路電壓與放電容量三、間斷放電過程中的開路電壓與放電容量第八節(jié) 閥控式密封鉛酸蓄電池荷電態(tài)在線診斷技術一、荷電態(tài)的含義二、電導（內(nèi)阻）測量法三、電池內(nèi)阻和開路電壓差聯(lián)合法四、固定時間放電法五、電化學反應內(nèi)阻與雙層電容乘積法六、交流阻抗參數(shù)法七、CDF（CoupdeFouet）現(xiàn)象八、使用微機處理器的VRLA電池荷電態(tài)在線評估儀九、線圈電感指示法十、電池荷電態(tài)和健康狀態(tài)在線診斷研究工作小結第九節(jié) 由浮充信息評估電池健康情況一、浮充電壓高低及其提供的信息二、由浮充電壓評估電池健康狀態(tài)三、浮充電壓均勻性及其提供的信息四、浮充電流反映蓄電池組的健康狀態(tài)五、電池健康狀態(tài)判斷原則和對策參考文獻第六章 閥控式密封鉛酸蓄電池的充放電特性第一節(jié) 閥控式密封鉛酸蓄電池的充電特性一、充電反應過程二、恒電流充電三、電解液濃度和溫度的變化四、恒電壓充電五、充電電流對充入電量的影響六、混合型充電七、脈沖充電八、閥控式密封鉛酸蓄電池充電的特殊性第二節(jié) 快速充電和馬斯三定律一、馬斯電池充電三定律二、快速充電過程中的極化現(xiàn)象第三節(jié) 電動車用鉛酸蓄電池常用的充電技術一、充電技術與電池使用壽命的關系二、一些電動車用充電器的充電過程第四節(jié) 閥控式密封鉛酸蓄電池的并聯(lián)充電一、并聯(lián)充電過程中的電流分配二、并聯(lián)充電過程中的電壓變化三、并聯(lián)充電對電池均勻性的影響第五節(jié) 閥控式密封鉛酸蓄電池的放電特性一、放電反應過程二、恒電流放電過程中的電壓變化三、放電過程中電池的電解液濃度和溫度變化四、過放電對電池性能的影響五、自放電第六節(jié) 電池內(nèi)阻與大電流放電能力一、歐姆內(nèi)阻對電池電壓降的影響二、電池歐姆內(nèi)阻的組成三、改善電池大電流放電能力的途徑第七節(jié) 蓄電池組的均勻性一、電池組均勻性的表述方法二、單格電池的均勻性三、蓄電池組的均勻性四、循環(huán)壽命試驗中蓄電池組均勻性的變化第八節(jié) 電動車電池深放電一、深放電試驗二、深放電結果三、深放電后電池容量恢復能力四、深放電循環(huán)對放電容量的影響五、深放電循環(huán)對電池均勻性的影響第九節(jié) 電動自行車用鉛酸蓄電池組的過放電一、過放電試驗方法二、6DZM10電池的過放電試驗數(shù)據(jù)三、過放電量及其影響因素四、電池組開路電壓的變化五、蓄電池組放電終止電壓均勻性的變化六、過放電恢復能力七、過放電對電池壽命的影響第十節(jié) 蓄電池并聯(lián)放電第十一節(jié) 電動車電池配組及其效果一、電動車電池當前水平二、電動車電池配組的效果第十二節(jié) 電動車電池失效模式和失效機理一、電池容量不足，車輛跑的路程短二、電池容量衰減快，使用壽命短三、電池均勻性劣化四、電池嚴重硫酸鹽化五、熱失控與電池六、電壓很高容量不足七、電池貯存期間電壓下降很快八、電池漏液參考文獻第七章 膠體鉛酸蓄電池第一節(jié) 膠體電池開發(fā)歷程第二節(jié) 膠體化學基本原理一、膠體二、膠體制備三、溶膠的主要性質(zhì)四、凝膠第三節(jié) 硅溶膠和硅凝膠一、硅溶膠的制造二、硅凝膠的制備三、凝膠生成機理四、膠體電解質(zhì)添加劑五、影響凝膠時間的因素六、SiO2含量對膠液導電性的影響七、SiO2含量對膠液觸變性能的影響八、硫酸濃度對膠體電解液性能的影響九、鈉離子對凝膠的影響第四節(jié) 膠體電池設計和制造一、膠體電池用隔板二、膠體電池極群三、設法降低電池內(nèi)阻四、板柵與活性物質(zhì)五、顆粒SiO2電池六、膠體電解液的灌注七、8DZMJ18膠體電池設計參數(shù)舉例第五節(jié) 膠體電池的特性一、兩類密封鉛酸蓄電池工作原理二、電池容量三、自放電速度降低四、電池壽命延長五、電池內(nèi)阻及大電流放電能力六、耐深放電能力七、抗電液分層能力八、浮充狀態(tài)特性九、充電過程中的熱效應十、低溫特性第六節(jié) 膠體電池的其他應用一、風能發(fā)電系統(tǒng)及貯能電池二、光伏系統(tǒng)和貯能電池三、膠體電池是貯能電池的優(yōu)選對象四、膠體電池與AGM電池綜合評價參考文獻第八章 金屬氫化物鎳電池第一節(jié) 金屬氫化物鎳（MH?Ni）電池概述一、MH?Ni電池結構二、MH?Ni電池命名三、成流反應四、過充電和過放電反應第二節(jié) 鎳電極的特性及其制備一、鎳電極成流反應二、鎳電極類型和結構三、活性物質(zhì)四、鎳電極制造五、影響鎳電極性能的因素第三節(jié) 金屬氫化物電極性能及其制備一、貯氫電極工作原理二、對貯氫合金的要求三、貯氫合金的類型四、貯氫合金的改性處理第四節(jié) MH?Ni電池特性及其影響因素一、電池充電及控制方法二、電池放電特性三、電池容量四、電池循環(huán)壽命五、溫度對電池性能的影響六、電池貯存和自放電特性七、電池內(nèi)阻八、電池的比能量九、電池的比功率十、可恢復的記憶效應第五節(jié) MH?Ni電池的應用和市場動態(tài)一、小型便攜式電器市場上的MH?Ni電池二、電動自行車用MH?Ni電池三、電動汽車用MH?Ni電池四、混合型電動車用MH?Ni電池第六節(jié) MH?Ni電池開發(fā)動向一、MH?Ni電池的進步和開發(fā)目標二、鎳電極的研究動向三、貯氫合金的研究動向參考文獻第九章 鋰離子動力電池第一節(jié) 鋰離子電池概況和命名一、鋰離子電池的發(fā)展概況二、鋰離子電池產(chǎn)品的命名第二節(jié) 電池工作原理及結構形式一、電池成流反應二、電池結構形式第三節(jié) 電池主要原材料及其特點一、正極材料二、負極材料三、電解質(zhì)四、隔膜材料第四節(jié) 當前鋰離子電池技術狀態(tài)一、鋰離子電池的綜合評價二、鋰離子電池的充放電特性三、電池容量及其影響因素四、循環(huán)壽命五、電池內(nèi)阻六、比能量和比功率七、自放電速率和電池貯存性能第五節(jié) 電池安全性及其防護措施一、鋰離子電池的安全性問題二、影響安全性的因素三、電池設計采用的安全措施四、使用注意事項第六節(jié) 鋰離子電池的市場動態(tài)一、小容量電池占主導地位二、鋰離子電池在電動助力車市場的地位三、電動汽車盼望鋰離子電池第七節(jié) 鋰離子動力電池開發(fā)方向一、提高鋰離子電池的均勻性二、確保電池產(chǎn)品的安全性三、降低價格四、開發(fā)新的電極材料參考文獻第十章 電動車用燃料電池第一節(jié) 燃料電池基本原理第二節(jié) 燃料電池類型一、堿性燃料電池（AlkalineFuelCell，AFC）二、磷酸燃料電池（PhosphoricAcidFuelCell，PAFC）三、熔融碳酸鹽燃料電池（MoltenCarbonateFuelCell，MCFC）四、固體氧化物燃料電池（SolidOxideFuelCell，SOFC）五、質(zhì)子交換膜燃料電池（ProtonExchangeMembraneFuelCell，PEMFC）六、直接甲醇燃料電池（DirectMethanolFuelCell，DMFC）七、幾種燃料電池的比較第三節(jié) 燃料電池的熱力學基礎第四節(jié) 質(zhì)子交換膜燃料電池一、電池工作原理和基本結構二、雙極板結構及材料三、質(zhì)子交換膜四、電極反應催化劑五、膜電極制備六、電池組及其配套系統(tǒng)第五節(jié) 質(zhì)子交換膜燃料電池性能及其影響因素一、反應氣體的壓力對電池性能的影響二、電池溫度與性能的關系三、電池的輸出功率和能量轉(zhuǎn)換效率特性四、CO對催化劑的毒化作用五、電池壽命第六節(jié) 電動汽車與燃料電池開發(fā)過程和現(xiàn)狀一、美國二、日本三、加拿大四、中國五、燃料電池汽車展望參考文獻第十一章 潛艇和魚雷動力電池第一節(jié) 潛艇及其動力蓄電池一、蓄電池是潛艇動力的心臟二、潛艇對蓄電池的要求三、潛艇電池基本結構第二節(jié) 潛艇電池發(fā)展動態(tài)一、鉛酸蓄電池二、鋅/氧化銀蓄電池三、燃料電池第三節(jié) 世界一些國家的潛艇蓄電池性能一、德國DD/LN?TP型潛艇電池二、英國55KR189型潛艇電池和19KR229/231型潛艇電池三、俄羅斯446和476型潛艇蓄電池第四節(jié) 潛艇蓄電池性能檢查和使用維護一、蓄電池容量檢查二、蓄電池析氫速度檢查三、蓄電池壽命試驗四、潛艇蓄電池充電第五節(jié) 潛艇AIP系統(tǒng)和燃料電池一、常規(guī)動力潛艇需要AIP系統(tǒng)二、潛艇AIP系統(tǒng)動態(tài)三、AIP系統(tǒng)盼望燃料電池四、德國的燃料電池潛艇進展五、燃料電池的成功應用第六節(jié) 魚雷動力電池一、魚雷動力概述二、對魚雷動力電池的要求三、魚雷動力電池的發(fā)展概況四、魚雷動力用鉛酸電池五、魚雷動力用鋅/氧化銀電池六、鎂/氯化銀電池七、鋁/氧化銀魚雷電池參考文獻

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