電池手冊

內(nèi)容概要

　　本書是全面介紹電池的一本專著，不僅包含了從電池原理、電池設(shè)計到電池應(yīng)用和選擇的相關(guān)基礎(chǔ)理論和實用知識，而且對市場上廣泛得到實際應(yīng)用的各種電池體系進行了詳細和深入的介紹。特別是書中非常詳細地介紹了20世紀末發(fā)展起來的新型電池體系，包括稱為綠色電池體系的鋰離子蓄電池和金屬氫化物/鎳蓄電池等。同時對有應(yīng)用前景的小型便攜式燃料電池和各國都在致力發(fā)展的電動車動力電池也進行了介紹。此外，本書還對那些用于航天與航空、水中兵器、導彈武器的各種全密封蓄電池、貯備電池（熱電池和液體激活電池）和高比能量鋰原電池等進行了詳細介紹。本書全面地反映了各種新型電池的最新發(fā)展水平，對電池行業(yè)進一步研究、開發(fā)與應(yīng)用具有指導意義。　　本書可供從事電池與相關(guān)領(lǐng)域研究、生產(chǎn)、銷售和使用人員參考，也可供大專院校和中專院校相關(guān)專業(yè)師生作為教學參考書使用。

書籍目錄

第1部分工作原理第1章基本概念21.1電池和電池組的組成21.2電池和電池組的分類31.2.1原電池（或一次電池）和原電池組31.2.2蓄電池（或二次電池）和蓄電池組31.2.3貯備電池41.2.4燃料電池41.3電池工作51.3.1放電51.3.2充電51.3.3具體實例：鎘/鎳電池61.3.4燃料電池61.4電池的理論電壓、容量和能量61.4.1自由能61.4.2理論電壓61.4.3理論容量（電量）71.4.4理論能量81.5實際電池組的質(zhì)量比能量和體積比能量111.6質(zhì)量比能量和體積比能量上限12參考文獻13第2章電化學原理和反應(yīng)142.1引言142.2熱力學基礎(chǔ)152.3電極過程172.4雙電層電容和離子吸附202.5電極表面的物質(zhì)傳輸242.5.1濃差極化252.5.2多孔電極252.6電分析技術(shù)262.6.1循環(huán)伏安法262.6.2計時電位法292.6.3電化學阻抗譜法302.6.4極譜法322.6.5電極33參考文獻35參考書目37第3章影響電池性能的因素393.1一般性能393.2影響電池性能的因素393.2.1電壓水準393.2.2放電電流403.2.3放電模式（恒電流、恒電阻、恒功率）423.2.4不同放電模式下電池性能評估實例433.2.5放電期間電池的溫度453.2.6使用壽命463.2.7放電類型（連續(xù)、間歇等）463.2.8電池循環(huán)工作制度（間歇和脈沖放電）473.2.9電壓穩(wěn)定性493.2.10充電電壓503.2.11電池和電池組設(shè)計503.2.12電池的貯存條件與貯存壽命533.2.13電池設(shè)計的影響53參考文獻54第4章電池標準554.1概述554.2國際標準564.3標準概念574.4IEC和ANSI命名法584.4.1原電池584.4.2蓄電池594.5極端604.6電性能614.7標識624.8ANSI和IEC標準的對照624.9IEC標準圓形原電池634.10標準SLI和其他鉛酸蓄電池644.11法規(guī)與安全性標準70參考文獻71第5章電池組設(shè)計735.1概述735.2消除潛在安全問題的設(shè)計735.2.1對原電池充電745.2.2防止電池組短路755.2.3反極755.2.4單體電池和電池組外部充電保護765.2.5設(shè)計鋰原電池組需要考慮的特殊事項765.3分立電池組的安全措施775.3.1防止電池組插入錯誤的設(shè)計775.3.2電池尺寸785.4電池組構(gòu)造795.4.1單體電池間的連接795.4.2電池封裝805.4.3殼體設(shè)計815.4.4極柱和接觸材料815.5可充電電池組設(shè)計825.5.1充電控制825.5.2放電/充電控制事例835.5.3鋰離子電池845.6電能管理和顯示——智能電池845.6.1智能電池系統(tǒng)855.7指導方針87參考文獻88第6章電池選擇與應(yīng)用896.1一般特性896.2選擇電池的要點896.3電池應(yīng)用906.3.1電池應(yīng)用概述906.3.2便攜式應(yīng)用、工業(yè)應(yīng)用和電動車應(yīng)用926.4便攜式應(yīng)用936.4.1概述936.4.2便攜式設(shè)備用電池的特性946.4.3成本效率966.4.4其他性能比較996.4.5選擇便攜式設(shè)備用電池標準102參考文獻103第2部分原電池第7章原電池概述1067.1原電池的通性和應(yīng)用1067.2原電池的種類和特性1077.2.1原電池的特性1077.3原電池系列的工作特性比較1107.3.1概述1107.3.2電壓和放電曲線1137.3.3比能量和比功率1137.3.4有代表性的原電池的性能比較1147.3.5放電負載及循環(huán)工作制度的影響1167.3.6溫度的影響1177.3.7原電池的貯存壽命1187.3.8成本1187.4原電池的再充電119第8章鋅/二氧化錳干電池（氯化銨和氯化鋅體系）1208.1一般性能1208.2化學原理1228.3電池和電池組類型1238.3.1氯化銨型鋅/二氧化錳電池1238.3.2氯化鋅型電池1238.4結(jié)構(gòu)1248.4.1圓柱形電池結(jié)構(gòu)1248.4.2反極式圓柱形電池1268.4.3疊層電池和電池組1268.4.4特殊設(shè)計1268.5電池組成1278.5.1鋅1278.5.2碳包1278.5.3二氧化錳1288.5.4炭黑1288.5.5電解質(zhì)1288.5.6緩蝕劑1288.5.7碳棒1298.5.8隔膜1298.5.9密封1308.5.10外套1308.5.11端子（或極柱）1308.6性能1308.6.1電壓1308.6.2放電特性1328.6.3間歇放電的影響1328.6.4放電曲線比較——高負載下尺寸對氯化鋅型電池的影響1348.6.5不同等級電池的放電曲線比較1358.6.6內(nèi)阻1388.6.7溫度的影響1408.6.8使用壽命1428.6.9貯存壽命1428.7特殊設(shè)計1438.7.1扁平鋅/二氧化錳P?80電池1438.8單體及組合電池的型號及尺寸145參考文獻148第9章鎂電池和鋁電池1499.1一般性能1499.2化學原理1499.2.1鋁1519.3鎂/二氧化錳電池結(jié)構(gòu)1519.3.1標準結(jié)構(gòu)1519.3.2內(nèi)?外“碳包”式結(jié)構(gòu)1519.4鎂/二氧化錳電池的工作特性1529.4.1放電性能1529.4.2貯存壽命1549.4.3內(nèi)?外“碳包”式電池1549.4.4電池設(shè)計1559.5鎂/二氧化錳電池的尺寸和類型1559.6其他類型鎂一次電池1569.7鋁一次電池156參考文獻157第10章堿性鋅/二氧化錳電池15810.1一般性能15810.2化學原理16010.3電池組成和材料16110.3.1正極的組成16110.3.2負極的組成16310.3.3負極集流體16410.3.4隔膜16410.3.5殼體、密封和成品16410.4結(jié)構(gòu)16510.4.1圓柱形結(jié)構(gòu)16510.4.2扣式電池結(jié)構(gòu)16610.5工作特性16710.5.1一般特性與普通鋅/二氧化錳電池的比較16710.5.2放電性能16710.5.3間歇放電16910.5.4內(nèi)阻16910.5.5放電類型17010.5.6工作溫度對放電性能的影響17110.5.7不同溫度下貯存對放電性能的影響17210.6電池的型號和尺寸17410.7高級堿性鋅/二氧化錳高放電率電池175參考文獻178第11章氧化汞電池17911.1一般特性17911.2化學原理18011.3電池組成18011.3.1電解質(zhì)18011.3.2鋅負極18111.3.3鎘負極18111.3.4氧化汞正極18111.3.5結(jié)構(gòu)材料18111.4結(jié)構(gòu)18211.4.1扣式電池結(jié)構(gòu)18211.4.2平板式電池結(jié)構(gòu)18211.4.3圓柱形電池結(jié)構(gòu)18211.4.4卷繞式負極電池結(jié)構(gòu)18311.4.5小電流放電電池結(jié)構(gòu)18311.5鋅/氧化汞電池的工作特性18311.5.1電壓18311.5.2放電性能18311.5.3溫度的影響18411.5.4內(nèi)阻18511.5.5貯存18511.5.6使用壽命18511.6鎘/氧化汞電池的工作特性18611.6.1放電18611.6.2貯存187參考文獻187第12章氧化銀電池18812.1一般性能18812.2化學原理與組成18912.2.1鋅負極18912.2.2氧化銀正極18912.2.3電解質(zhì)19312.2.4隔離層和隔膜19312.3電池結(jié)構(gòu)19412.4工作特性19512.4.1開路電壓19512.4.2放電特性19512.4.3貯存壽命19612.4.4使用壽命19812.5電池尺寸和型號198參考文獻199第13章鋅/空氣電池——扣式結(jié)構(gòu)20113.1一般性能20113.2化學原理20213.3結(jié)構(gòu)20313.4工作特性20513.4.1電池尺寸20513.4.2電壓20613.4.3比能量20613.4.4放電特性20613.4.5電壓?電流特性20713.4.6電池內(nèi)阻20813.4.7脈沖負載性能20813.4.8溫度的影響20913.4.9貯存壽命21013.4.10影響使用壽命的因素211參考文獻214第14章鋰電池21514.1一般性能21514.1.1鋰電池的優(yōu)點21514.1.2鋰原電池的分類21614.2化學原理21714.2.1鋰21714.2.2正極活性物質(zhì)21814.2.3電解質(zhì)22014.2.4電池電極對和反應(yīng)機理22114.3鋰原電池的特性22114.3.1設(shè)計和工作特性概述22114.3.2可溶性正極的鋰原電池22114.3.3固體正極鋰原電池22414.4鋰電池的安全和操作22714.4.1影響到安全和操作的因素22714.4.2需要考慮的安全事項22714.5鋰/二氧化硫電池(Li/SO2)22814.5.1化學原理22814.5.2結(jié)構(gòu)23014.5.3性能23014.5.4電池型號和尺寸23314.5.5鋰/二氧化硫（Li/SO2）電池和電池組的使用及操作或安全事項23414.5.6應(yīng)用23514.6鋰/亞硫酰氯（Li/SOCl2）電池23614.6.1化學原理23614.6.2碳包式圓柱形電池23614.6.3螺旋卷繞式圓柱形電池24014.6.4扁形或盤形鋰/亞硫酰氯（Li/SOCl2）電池24214.6.5大型方形鋰/亞硫酰氯（Li/SOCl2）電池24414.6.6應(yīng)用24514.7鋰/氯氧化物電池24714.7.1鋰/硫酰氯（Li/SO2Cl2）電池24814.7.2鹵素添加劑鋰/氯氧化物電池24814.8鋰/二氧化錳（Li/MnO2）電池25114.8.1化學原理25114.8.2結(jié)構(gòu)25114.8.3性能25314.8.4單體電池和電池組的尺寸26114.8.5應(yīng)用和操作26114.9鋰/一氟化碳［Li/(CF)n］電池26314.9.1化學原理26314.9.2結(jié)構(gòu)26314.9.3性能26414.9.4單體和組合電池型號26914.9.5應(yīng)用和操作26914.10鋰/二硫化鐵(Li/FeS2)電池27014.10.1化學原理27014.10.2結(jié)構(gòu)27114.10.3性能27114.10.4電池型號與應(yīng)用27414.11鋰/氧化銅(Li/CuO)和鋰/磷酸氧銅［Li/Cu4O(PO4)2］電池27514.11.1化學原理27514.11.2結(jié)構(gòu)27514.11.3性能27614.11.4電池型號與應(yīng)用27714.12鋰/釩氧化銀電池27914.12.1化學原理27914.12.2結(jié)構(gòu)28014.12.3性能28014.12.4電池和電池型號28114.12.5應(yīng)用281參考文獻282第15章固體電解質(zhì)電池28515.1一般性能28515.2Li/LiI(Al2O3)/金屬鹽電池28715.2.1一般性能28715.2.2電池的化學原理28715.2.3電池結(jié)構(gòu)28815.2.4工作特性28815.2.5貯存29015.2.6操作29015.3鋰/碘（Li/I2）電池29015.3.1一般性能29015.3.2電池結(jié)構(gòu)29115.3.3商品化電池29315.3.4放電特性29415.3.5自放電29615.3.6其他的性能損失29715.3.7溫度影響29815.4Ag/RbAg4I5/Me4NIn·C電池298參考文獻300第3部分貯備電池第16章貯備電池概述30416.1貯備電池分類30416.2貯備電池的特性305第17章水激活鎂電池31117.1總則31117.2化學原理31217.3水激活電池類型31317.4結(jié)構(gòu)31517.4.1部件31517.4.2漏電流31717.4.3電解質(zhì)31817.5工作特性31817.5.1一般特性31817.5.2浸沒型電池32317.5.3控流型電池32517.5.4浸潤型電池32517.6電池用途32717.6.1用于空軍和海軍救生衣照明的水激活電池32717.6.2鎂/氯化銀電池32817.7電池型號和尺寸329參考文獻329第18章鋅/氧化銀貯備電池33118.1概述33118.2化學原理33118.3結(jié)構(gòu)33118.3.1電池組成33218.3.2高放電率和低放電率電池設(shè)計33218.3.3自動激活電池33318.4工作特性33518.4.1電壓33518.4.2放電曲線33618.4.3溫度的影響33618.4.4阻抗33718.4.5工作33718.4.6貯存壽命33718.5單體和電池組型號和尺寸33818.6特殊性能及維護33918.7成本339參考文獻340第19章旋轉(zhuǎn)貯備電池34119.1概述34119.2化學原理34219.3設(shè)計依據(jù)34219.3.1電極對裝配34219.3.2電解質(zhì)用量的優(yōu)化34319.3.3電池密封34319.3.4安瓿瓶34319.3.5鋰基電池的安全性34419.4工作特性34419.4.1概況34419.4.2特定電化學體系的性能345參考書目347第20章常溫鋰負極貯備電池34820.1概述34820.2化學原理34820.2.1鋰/五氧化二釩電池34820.2.2鋰/亞硫酰氯電池34920.2.3鋰/二氧化硫電池34920.2.4鋰／預(yù)充電的LixCoO2（0.5≤x

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