電池手冊（原著第四版）

電池手冊（原著第四版）

所屬類別

科技 >> 能源 >> 能源綜合

作者：[美]雷迪（Reddy.T.B)主編

出版日期：2013年7月 書號：978-7-122-16437-7

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：精 版次：1版1次 頁數：1080頁

《電池手冊》為適應電池技術發展和電動車及大規模儲能等新的套用需求，在對傳統電池體系部分全面進行修訂的基礎上，新增和補充了鋰離子電池、燃料電池和電化學電容器、動力電池、儲能電池、消費電子產品的電池選擇、生物醫學用電池、軍用貯備電池、數學模型、故障分析等內容，列舉了各種電池新產品、相關性能及套用情況。

目錄

第1部分工作原理

第1章基本概念2

1.1電池和電池組的組成2

1.2電池和電池組的分類3

1 2 1原電池和原電池組3

1 2 2蓄電池和蓄電池組3

1 2 3貯備電池4

1 2 4燃料電池4

1.3電池工作5

131放電5

132充電5

133具體實例：鎘/鎳電池6

134燃料電池6

1.4電池的理論電壓、容量和能量7

141自由能7

142理論電壓7

143理論容量7

144理論能量11

1.5實際電池組的比能量和體積比能量11

1.6質量比能量和體積比能量上限13

參考文獻14

第2章電化學原理和反應15

2.1引言15

2.2熱力學基礎17

2.3電極過程18

2.4雙電層電容和離子吸附22

2.5電極表面的物質傳輸25

251濃差極化26

252多孔電極27

2.6電分析技術27

261循環伏安法27

262計時電位法30

263電化學阻抗譜法32

264間歇滴定技術34

265相圖的熱力學分析37

266電極38

參考文獻39

第3章影響電池性能的因素41

3.1概述41

3.2影響電池性能的因素41

321電壓水準41

322放電電流42

323放電模式44

324不同放電模式下電池性能評估實例46

325放電期間電池的溫度46

326使用壽命48

327放電類型49

328電池循環工作制度49

329電壓穩定性51

3210充電電壓52

3211電池和電池組設計52

3212電池老化與貯存條件55

3213電池設計的影響56

參考文獻56

第4章電池標準57

4.1概述57

4.2國際標準59

4.3標準概念60

4.4IEC和ANSI命名法60

441原電池60

442蓄電池62

4.5極端62

4.6電性能63

4.7標識64

4.8ANSI和IEC標準的對照表64

4.9IEC標準圓形原電池65

4.10標準SLI和其他鉛酸蓄電池66

4.11法規與安全性標準74

參考文獻75

第5章電池組設計76

5.1概述76

5.2消除潛在安全問題的設計76

521對原電池充電77

522防止電池組短路78

523反極78

524單體電池和電池組外部充電保護79

525設計鋰原電池組需要考慮的特殊事項80

5.3分立電池組的安全措施81

531防止電池組插入錯誤的設計81

532電池尺寸82

5.4電池組構造83

541單體電池間的連線83

542電池封裝84

543殼體設計84

544極柱和觸點材料86

5.5可充電電池組設計86

551充電控制87

552放電/充電控制事例88

553鋰離子電池88

5.6電能管理和控制系統89

參考文獻92

第6章電池數學模型94

6.1概述94

6.2電池數學模型的建立96

6.3經驗模型97

6.4機理模型100

641電子電荷傳遞101

642離子電荷傳遞101

643界面上電荷轉移的驅動力102

644電荷傳遞速率102

645離子分布103

6.5釩酸銀電池的動力學模型104

6.6多孔電極模型105

6.7鉛酸電池模型106

6.8多孔電極的嵌入反應108

6.9能量平衡109

6.10電池容量衰減111

6.11確定正確模型114

參考文獻114

第7章電解質116

7.1概述116

7.2水溶液電解質116

721鹼性電解質117

722中性電解質119

723酸性電解質119

7.3非水電解質120

731有機溶劑電解質120

732無機溶劑電解質122

7.4離子液體122

7.5固體聚合物電解質123

7.6陶瓷/玻璃電解質123

參考文獻124

第2部分原電池

第8章原電池概論128

8.1原電池的共性和套用128

8.2原電池的種類和特性129

8.3原電池系列的工作特性比較132

831概述132

832電壓和放電曲線135

833比能量和比功率136

834有代表性的原電池的性能比較137

835放電負載及循環制度的影響138

836溫度的影響138

837原電池的貯存壽命139

838成本140

8.4原電池的再充電141

第9章鋅/碳電池142

9.1概述142

9.2化學原理144

9.3電池和電池組類型145

931勒克郎謝電池146

932氯化鋅電池146

9.4結構146

941圓柱形電池結構147

942反極式圓柱形電池148

943疊層電池和電池組148

944特殊設計149

9.5電池組成149

951鋅149

952碳包150

953二氧化錳150

954炭黑150

955電解質151

956緩蝕劑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電壓153

962放電特性155

963間歇放電的影響155

964放電曲線比較——高負載下尺寸對氯化鋅電池的影響157

965不同電池等級放電曲線比較158

966內阻161

967溫度的影響163

968使用壽命164

969貯存壽命164

9.7特殊設計166

9.8單體及組合電池的型號及尺寸167

參考文獻171

第10章鎂電池和鋁電池172

10.1概述172

10.2化學原理173

10.3鎂/二氧化錳電池結構174

1031標準結構174

1032內外“反極”式結構175

10.4鎂/二氧化錳電池的工作特性175

1041放電性能175

1042貯存壽命177

1043內外“反極”式電池178

1044電池設計179

10.5鎂/二氧化錳電池的尺寸和類型179

10.6其他類型鎂電池179

10.7鋁原電池180

參考文獻180

第11章鹼性二氧化錳電池182

11.1概述182

11.2化學原理184

11.3電池組成和材料187

1131正極的組成187

1132負極的組成188

11.4結構190

1141圓柱結構190

1142小型電池結構191

1143電池的型號和尺寸192

1144測試標準192

1145電池漏液193

11.5EVOLTATM和OXYRIDETM電池194

參考文獻194

第12章氧化汞電池196

12.1概述196

12.2化學原理197

12.3電池組成197

1231電解質197

1232鋅負極198

1233鎘負極198

1234氧化汞正極198

1235結構材料199

12.4結構199

1241扣式電池結構199

1242平板式電池結構200

1243圓柱形電池結構200

1244卷繞式負極電池結構200

1245低電流放電電池結構200

12.5鋅/氧化汞電池的工作特性201

1251電壓201

1252放電性能201

1253溫度的影響202

1254內阻202

1255貯存202

1256使用壽命203

12.6鎘/氧化汞電池的工作特性203

1261放電203

1262貯存204

參考文獻204

第13章鋅/氧化銀電池和鋅/空氣電池206

13.1鋅/氧化銀電池206

1311概述206

1312化學原理與組成206

1313電池結構213

1314工作特性213

1315電池尺寸和型號216

13.2鋅/空氣電池217

1321概述217

1322化學原理218

1323結構219

1324工作特性221

參考文獻233

參考書目234

第14章鋰原電池235

141概述235

1411鋰電池的優點235

1412鋰原電池的分類236

142化學原理237

1421鋰237

1422正極活性物質238

1423電解質240

1424電池電極對和反應機理241

143鋰原電池的特性241

1431設計和工作特性概述241

1432可溶性正極的鋰原電池241

1433固體正極鋰原電池245

144鋰電池的安全和操作247

1441影響到安全和操作的因素247

1442需要考慮的安全事項247

145鋰/二氧化硫電池248

1451化學原理248

1452結構250

1453性能250

1454電池型號和尺寸254

1455Li/SO2電池和電池組的安全使用及操作事項254

1456套用255

146鋰/亞硫醯氯電池256

1461化學原理256

1462碳包式圓柱形電池257

1463螺旋卷繞式圓柱形電池261

1464扁形或盤形Li/SOCl2電池262

1465大型方形Li/SOCl2電池264

1466套用266

147鋰/氯氧化物電池268

1471鋰/硫醯氯電池268

1472鹵素添加劑鋰/氯氧化物電池268

148鋰/二氧化錳電池271

1481化學原理271

1482結構271

1483性能273

1484單體電池和電池組的尺寸280

1485套用和操作283

149鋰/氟化碳電池284

1491化學原理285

1492結構285

1493性能285

1494單體和組合電池型號288

1495套用和操作291

1496鋰/氟化碳電池技術的研究進展291

1410鋰/二硫化鐵電池293

14101化學原理293

14102結構294

14103性能295

14104電池型號與套用298

1411鋰/氧化銅電池298

14111化學原理299

14112結構299

14113性能300

14114電池型號與套用302

1412鋰/銀釩氧電池303

1413鋰/水電池和鋰/空氣電池303

參考文獻303

第3部分蓄電池

第15章蓄電池導論308

151蓄電池的套用與特點308

152蓄電池的種類和特點310

1521鉛酸蓄電池310

1522鹼性蓄電池311

153各種蓄電池體系的性能比較312

1531概述312

1532電壓和放電曲線316

1533放電速率對電性能的影響317

1534溫度的影響318

1535荷電保持319

1536壽命320

1537充電特性320

1538成本322

參考文獻323

第16章鉛酸電池324

161一般特徵324

1611歷史327

1612生產統計和鉛酸電池的使用328

162化學原理330

1621一般特徵330

1622開路電壓特徵333

1623極化和歐姆損耗333

1624自放電334

1625硫酸的特點和性質334

163結構特徵、材料和生產方法337

1631合金生產337

1632板柵生產339

1633鉛粉生產344

1634和膏345

1635塗膏345

1636固化347

1637組裝和隔板材料347

1638殼蓋密封350

1639槽化成350

16310電池化成351

16311乾荷電351

16312測試和完成352

16313運輸352

16314乾荷電電池的激活352

164SLI（汽車）電池：結構和特徵352

1641一般特徵352

1642結構353

1643性能特徵354

1644單電池和電池組型號、尺寸359

165深循環和牽引電池：結構和性能359

1651結構359

1652性能特徵360

1653電池型號和尺寸363

166備用電池：結構和特徵365

1661結構365

1662性能特徵367

1663單電池及電池組型號和尺寸372

167充電和充電設備373

1671通常考慮的因素373

1672鉛酸電池充電方法375

168維護、安全和運行特徵378

1681維護378

1682安全380

1683工作參數對電池壽命的影響381

1684失效模式382

169套用和市場383

1691汽車電池383

1692小型密封鉛酸蓄電池384

1693工業電池385

1694電動汽車385

1695儲能系統385

1696功率調節和不間斷電源系統386

1697船艇電池387

參考文獻387

第17章閥控鉛酸電池390

171概述390

172化學原理392

173電池結構392

1731VRLA圓柱形電池結構392

1732VRLA方形電池結構393

1733高功率電池設計395

174性能特徵396

1741VRLA圓柱形電池特徵396

1742VRLA方形電池特徵403

1743高倍率部分荷電狀態下循環使用的新型電池設計405

175充電特徵406

1751一般考慮406

1752恆壓充電406

1753快速充電407

1754浮充電409

1755恆電流充電410

1756漸減電流充電411

1757並聯/串聯充電412

1758充電電流效率412

176安全與操作413

1761析氣413

1762短路413

177電池型號和尺寸414

178VRLA電池套用於不間斷供電電源416

179閥控鉛酸蓄電池目前的研究進展和未來機遇418

參考文獻418

第18章鐵電極電池419

18.1概述419

18.2鐵/氧化鎳電池的化學原理420

18.3傳統鐵/氧化鎳電池421

1831結構421

1832鐵/氧化鎳電池的特性423

1833鐵/氧化鎳電池的規格426

1834鐵/氧化鎳電池的操作和使用427

18.4先進鐵/鎳電池427

18.5鐵/空氣電池430

18.6鐵/銀電池432

18.7鐵負極材料的新進展435

18.8鐵正極材料435

參考文獻437

第19章工業和空間用鎘/鎳電池439

19.1前言439

19.2化學原理441

19.3結構441

19.4特性443

1941體積比能量和質量比能量443

1942放電特性444

1943內阻444

1944荷電保持444

1945壽命446

1946機械強度和熱穩定性446

1947記憶效應447

19.5充電特性447

19.6密封鎘/鎳電池技術447

19.7纖維鎘/鎳電池技術448

1971電極技術448

1972生產靈活性449

1973密封電池和開口電池449

1974密封免維護FNC電池449

1975性能451

19.8製造商和市場劃分453

19.9套用454

參考文獻455

第20章開口燒結式鎘/鎳電池456

20.1概述456

20.2化學原理457

20.3結構458

2031極板及其製造工藝458

2032隔膜459

2033極組裝配459

2034電解質459

2035電池殼460

2036氣塞和單向閥460

20.4特性460

2041放電特性460

2042影響容量的因素460

2043變負載發動機啟動套用中的功率462

2044影響最大功率電流的因素462

2045比能量與比功率463

2046工作時間463

2047荷電保持463

2048貯存465

2049壽命465

20.5充電特性465

2051恆電位充電466

2052恆電流控壓充電466

2053其他充電方法466

2054充電電壓的溫度補償467

20.6維護468

2061電性能恢復468

2062機械維護469

2063系統檢測標準469

20.7可靠性470

2071失效模式470

2072記憶效應470

2073影響氣體阻擋層失效的因素470

20.8電池和電池組設計472

2081典型的開口燒結式鎘/鎳單體電池472

2082典型的電池組設計473

2083空冷/加熱474

2084溫度感測器474

2085電池殼475

2086電池極柱475

2087電池加熱器475

2088開口燒結式鎘/鎳電池的發展475

參考文獻475

第21章攜帶型密封鎘/鎳電池477

21.1概述477

21.2化學原理478

21.3結構479

2131圓柱形電池479

2132扣式電池479

2133小矩形電池480

2134矩形電池480

21.4特性480

2141概述480

2142放電特性480

2143溫度的影響481

2144內阻482

2145工作時間483

2146反極484

2147放電模式484

2148恆功率放電485

2149貯存壽命（容量或荷電保持）485

21410循環壽命485

21411壽命估算和失效機理486

21.5充電特性488

2151概述488

2152充電過程489

2153電壓、溫度和壓力的關係489

2154充電期間的電壓特性490

2155充電方法491

21.6特殊用途電池492

2161高能電池492

2162快充電電池493

2163高溫電池493

2164耐熱電池494

2165存儲器備份電池494

2166小矩形電池494

21.7電池類型和型號496

21.8電池尺寸及可能性498

參考文獻498

參考書目498

第22章金屬氫化物/鎳電池499

22.1概述500

22.2Ni/MH電池化學體系500

2221化學反應500

2222金屬氫化物合金501

2223氫氧化鎳503

2224電解質506

2225隔膜506

22.3電池結構類型507

2231圓柱形結構507

2232扣式結構507

2233小方形結構507

22349V多單體電池508

2235大方形電池508

2236整體結構508

22.4電池設計510

2241圓柱形結構與方形結構510

2242金屬殼與塑膠殼511

2243能量與功率的平衡511

2244單體電池、電池模組和電池組的設計512

2245熱管理水冷與風冷512

22.5EV電池組512

22.6HEV電池組514

2261HEV種類514

2262電損耗515

2263荷電狀態保持515

22.7燃料電池的啟動和動力輔助515

22.8消費類電池——預充Ni/MH電池516

22.9放電特性517

2291概述517

2292放電特性518

2293質量比能量519

2294比功率519

2295放電速率和溫度對容量的影響520

2296工作壽命（工作時間）522

2297荷電保持能力523

2298循環壽命524

2299擱置壽命526

22910庫侖/能量效率和內阻526

22911過放電過程中的反極527

22912放電類型528

22913恆功率放電特性528

22914電壓降（記憶效應）528

22.10充電方法530

22101概述530

22102充電控制技術532

22103充電方法533

22104再生制動能535

22105充電算法535

22.11電絕緣536

22.12下一代Ni/MH電池536

22121降低成本536

22122超高功率設計537

22123儲能電池538

參考文獻538

第23章鋅/鎳電池540

23.1概述540

23.2鋅/鎳電池化學原理541

2321鋅電極542

2322配對鎳電極的考慮543

2323隔膜544

2324正極545

23.3電池單體結構545

2331方形結構545

2332密封圓柱結構546

2333鎳電極547

2334鋅電極548

2335隔膜與電解質設計548

23.4性能特徵549

2341貯存特性553

2342安全性553

2343鋅/鎳單體電池和電池組554

2344失效機理556

23.5套用557

2351電動工具557

2352割草機和園藝工具557

2353輕型電動車558

2354混合電動車558

2355消費電子用AA電池559

23.6鋅/鎳電池的環境問題559

參考文獻560

第24章氫鎳電池562

24.1概述562

24.2化學反應562

2421正常工作563

2422過充電563

2423過放電563

2424自放電563

24.3電池與極組組件564

2431正極（燒結式）564

2432氫電極565

2433隔膜材料565

2434氣體擴散網565

24.4Ni/H2電池結構565

2441COMSAT Ni/H2電池566

2442空軍Ni/H2電池566

2443質量比能量與體積比能量568

24.5氫鎳電池組的設計569

24.6套用571

2461GEO套用571

2462LEO套用572

2463地面套用573

24.7性能特性574

2471電壓特性574

2472Ni/H2電池的自放電性能575

2473電解質濃度對容量的影響576

2474GEO性能577

2475LEO性能數據578

24.8先進設計578

2481IPV Ni/H2電池的先進設計578

2482先進電池組設計理念579

2483雙極性Ni/H2電池581

參考文獻581

參考書目583

第25章氧化銀電池584

25.1概述584

25.2化學原理586

2521電池反應586

2522正極反應586

25.3電池構造和組成586

2531銀電極587

2532鋅電極588

2533鎘電極588

2534鐵電極588

2535隔膜588

2536電池殼589

2537電解質和其他組件590

25.4性能590

2541性能和設計權衡590

2542鋅/氧化銀電池的放電特性591

2543鎘/銀電池的放電特性594

2544阻抗594

2545荷電保持能力595

2298循環壽命524

2299擱置壽命526

22910庫侖/能量效率和內阻526

22911過放電過程中的反極527

22912放電類型528

22913恆功率放電特性528

22914電壓降（記憶效應）528

22.10充電方法530

22101概述530

22102充電控制技術532

22103充電方法533

22104再生制動能535

22105充電算法535

22.11電絕緣536

22.12下一代Ni/MH電池536

22121降低成本536

22122超高功率設計537

22123儲能電池538

參考文獻538

第23章鋅/鎳電池540

23.1概述540

23.2鋅/鎳電池化學原理541

2321鋅電極542

2322配對鎳電極的考慮543

2323隔膜544

2324正極545

23.3電池單體結構545

2331方形結構545

2332密封圓柱結構546

2333鎳電極547

2334鋅電極548

2335隔膜與電解質設計548

23.4性能特徵549

2341貯存特性553

2342安全性553

2343鋅/鎳單體電池和電池組554

2344失效機理556

23.5套用557

2351電動工具557

2352割草機和園藝工具557

2353輕型電動車558

2354混合電動車558

2355消費電子用AA電池559

23.6鋅/鎳電池的環境問題559

參考文獻560

第24章氫鎳電池562

24.1概述562

24.2化學反應562

2421正常工作563

2422過充電563

2423過放電563

2424自放電563

24.3電池與極組組件564

2431正極（燒結式）564

2432氫電極565

2433隔膜材料565

2434氣體擴散網565

24.4Ni/H2電池結構565

2441COMSAT Ni/H2電池566

2442空軍Ni/H2電池566

2443質量比能量與體積比能量568

24.5氫鎳電池組的設計569

24.6套用571

2461GEO套用571

2462LEO套用572

2463地面套用573

24.7性能特性574

2471電壓特性574

2472Ni/H2電池的自放電性能575

2473電解質濃度對容量的影響576

2474GEO性能577

2475LEO性能數據578

24.8先進設計578

2481IPV Ni/H2電池的先進設計578

2482先進電池組設計理念579

2483雙極性Ni/H2電池581

參考文獻581

參考書目583

第25章氧化銀電池584

25.1概述584

25.2化學原理586

2521電池反應586

2522正極反應586

25.3電池構造和組成586

2531銀電極587

2532鋅電極588

2533鎘電極588

2534鐵電極588

2535隔膜588

2536電池殼589

2537電解質和其他組件590

25.4性能590

2541性能和設計權衡590

2542鋅/氧化銀電池的放電特性591

2543鎘/銀電池的放電特性594

2544阻抗594

2545荷電保持能力595

2546循環壽命和濕壽命595

25.5充電特性599

2551效率599

2552鋅/氧化銀電池599

2553鎘/氧化銀電池600

25.6單體類型和尺寸601

25.7需要特別注意的方面和處理方法602

25.8套用603

25.9最新進展605

參考文獻607

第26章鋰離子電池609

26.1概述609

26.2化學原理611

2621嵌入反應過程612

2622正極材料612

2623負極材料621

2624非水溶液鋰電解質633

2625電解質添加劑639

2626隔膜材料641

26.3電池結構642

2631卷繞式鋰離子電池的結構643

2632疊層鋰離子電池的結構644

2633“聚合物”鋰離子電池的結構645

26.4鋰離子電池特點與性能647

2641鋰離子電池的特點648

2642商品鋰離子電池的性能652

26.5安全特性667

2651充電電極材料與電解質之間的反應與溫度的依賴關係667

2652對鋰離子電池安全與設計的監管標準669

26.6結論與未來發展趨勢673

參考文獻673

第27章常溫鋰金屬二次電池678

27.1概述678

27.2化學原理680

2721負極680

2722正極682

2723電解質684

27.3金屬鋰二次電池的性質689

2731電化學體系689

2732選用有機液態電解質的電池689

2733聚合物電解質電池693

2734無機電解質電池695

27.4結論699

參考文獻699

第28章可充電鹼性鋅/二氧化錳電池703

28.1概述703

28.2化學原理704

28.3結構705

28.4性能706

2841第一次循環放電706

2842循環706

2843不同型號電池的性能707

2844多單體並聯電池707

2845溫度影響709

2846貯存壽命709

28.5充電方法710

2851恆電壓充電710

2852恆電流充電711

2853脈衝充電711

2854溢流充電712

28.6單體電池和電池組型號713

參考文獻714

第4部分特殊電池體系

第29章電動汽車和混合電動車用電池718

29.1緒論718

2911電動汽車718

2912電動汽車推進的動力和能源721

2913電動汽車電池組系統724

2914電動汽車電池組的電子控制器724

2915電動汽車的熱管理725

2916電動汽車電池的汽車集成725

29.2電動汽車電池的性能目標726

29.3電動汽車電池728

29.4電動汽車的其他儲能技術733

29.5混合電動車734

29.6混合電動車的種類739

2961停車起步（微型）型混合電動車740

2962助力混合電動車741

2963重型混合電動車744

2964輕型混合電動車744

2965插電式混合電動車745

29.7HEV電池性能需求比較747

29.8HEV電池的車輛集成748

29.9其他HEV儲能技術755

參考文獻755

第30章儲能電池758

30.1概述：電網儲能758

30.2沿革760

3021抽水儲能760

3022沿革、標準化電力設施761

3023不受監管的市場環境761

30.3電池儲能：儲能系統如何創造價值762

3031快速備電763

3032區域控制與頻率回響後備763

3033商品電存儲765

3034變電系統穩定766

3035變電電壓調節766

3036輸電設施升級延遲767

3037配電設施升級延遲768

3038用戶電能管理768

3039可再生能源管理769

30310電源質量和可靠性769

30.4電池儲能系統里程碑772

3041新月電聯盟（現為美國能源聯合會）,BESS,北卡羅來納州772

3042南加利福尼亞愛迪生季諾電池存儲工程772

3043波多黎各電力權威（PREPA）電池系統773

3044金谷電器協會（GVEA）Fairbanks 電池系統774

30.5固定式用途的先進電池技術774

3051βAl2O3鈉高溫電池774

3052電化學體系描述776

3053鈉/硫體系電化學776

3054鈉/金屬氯化物體系電化學777

3055鈉/硫電池技術778

3056鈉/氯化鎳電池技術779

3057鈉/硫電池設計思路779

3058βAl2O3鈉電池系統套用780

30.6液流電池784

3061鋅/溴液流電池784

3062電化學體系描述785

3063性能786

3064採用鋅/溴電池的儲能裝置787

3065全釩液流電池789

3066採用全釩液流電池的儲能設備789

3067太平洋電力，猶他州城堡谷全釩液流電池（VRB）系統791

30.7結論791

參考文獻792

第31章生物醫學用電池796

31.1植入裝置用電池和需求796

3111植入式心臟起搏器796

3112植入式心臟復率除顫器797

3113植入式心臟同步化治療除顫器798

3114植入式心臟監護器799

3115心臟輔助和完全型人工心臟裝置799

3116神經刺激器800

3117臨床實驗800

31.2外部供電醫療裝置電池的套用和需求801

3121外部給藥泵801

3122聽覺輔助裝置801

3123自動外部除顫器802

31.3安全因素803

3131一次電池的安全性803

3132二次電池的安全性804

3133運輸規則805

31.4可靠性805

3141失效模式和故障樹分析805

3142電池設計的質量鑑定806

3143非破壞性測試806

3144破壞性測試807

31.5生物醫學裝置用電池的特性808

3151鋰/碘電池808

3152鋰/亞硫醯氯電池810

3153鋰/氟化碳電池811

3154鋰/釩酸銀電池813

3155鋰/二氧化錳電池815

3156鋰/釩酸銀電池與鋰/氟化碳電池817

3157鋰離子電池819

3158鋅/空氣電池822

3159生物燃料電池823

參考文獻824

第32章消費電子產品的電池選擇829

32.1概述829

32.2電池選擇的要素829

32.3典型的攜帶型套用830

32.4一次電池的種類和套用831

32.5二次電池的種類和套用832

32.6電池選擇的詳細標準836

3261一次電池和二次電池的對比836

3262電壓836

3263物理尺寸836

3264容量838

3265負載電流和曲線839

3266溫度需求839

3267擱置壽命840

3268充電840

3269安全和監管841

32610成本842

32.7決定和權衡843

3271減少可能的選項843

3272性能標準的權衡845

32.8規避電池選擇中的常見失策846

第33章金屬/空氣電池847

33.1概述847

33.2化學原理849

3321原理簡介849

3322空氣電極850

33.3鋅/空氣電池851

3331簡介851

3332攜帶型鋅/空氣原電池851

3333工業鋅/空氣電池856

3334混合空氣/二氧化錳原電池859

3335鋅/空氣充電電池859

3336機械式充電鋅/空氣電池864

33.4鋁/空氣電池867

3341中性電解質鋁/空氣電池868

3342鹼性電解質中的鋁/空氣電池869

33.5鎂/空氣電池876

33.6鋰/空氣電池877

3361背景877

3362陽極878

3363電解質和隔膜878

3364陰極879

3365電池設計及性能879

3366電池組設計883

3367鋰/水電池883

參考文獻886

第34章水激活鎂電池及鋅/銀貯備電池890

34.1水激活鎂電池890

3411概述890

3412化學原理891

3413水激活電池類型892

3414結構892

3415工作特性897

3416電池用途905

3417電池型號和尺寸907

34.2鋅/氧化銀貯備電池908

3421概述908

3422化學原理908

3423結構909

3424工作特性912

3425單體和電池組型號和尺寸915

3426特殊性能及維護917

3427成本917

參考文獻917

第35章軍用貯備電池919

35.1常溫鋰負極貯備電池919

3511概述919

3512化學原理919

3513結構921

3514工作特性928

3515套用932

35.2旋轉貯備電池932

3521概述932

3522化學原理932

3523設計依據933

3524工作特性936

參考文獻939

參考書目940

第36章熱電池941

36.1概述941

36.2熱電池電化學體系942

3621負極材料943

3622電解質943

3623正極材料944

3624焰火加熱材料944

3625激活方法945

3626絕緣、隔熱材料945

36.3單體電池化學原理946

3631鋰/二硫化鐵體系946

3632鋰/二硫化鈷體系948

3633鈣/鉻酸鈣體系948

36.4單體電池結構949

3641杯式單體電池949

3642開放式單體電池949

3643片式單體電池950

36.5電堆結構設計951

36.6熱電池性能特徵953

3661電壓變化範圍953

3662激活時間954

3663激活壽命954

3664涉及熱電池套用應注意的問題954

36.7熱電池檢測和監督955

36.8熱電池的新發展956

參考文獻956

參考書目957

第5部分燃料電池與電化學電容器

第37章燃料電池導論960

37.1概述960

37.2燃料電池的工作962

3721反應機理962

3722燃料電池的主要組件963

3723一般特性963

37.3千瓦以下燃料電池965

3731氫和富氫燃料965

3732電化學轉換966

3733工作溫度966

3734組件特性966

3735空氣自呼吸系統968

3736環境友好968

3737成本968

37.4千瓦以下燃料電池的創新設計：固體氧化物燃料電池968

參考文獻969

第38章小型燃料電池970

38.1概述970

38.2燃料電池技術分類971

38.3燃料電池電化學行為972

38.4電池堆結構973

38.5燃料選擇974

38.6燃料處理與貯存技術974

3861壓縮氫氣貯存974

3862間接貯氫技術974

3863燃料處理975

3864燃料處理技術976

3865氣體處理977

38.7系統集成要求977

3871燃料供應977

3872空氣供應978

3873水管理978

3874熱管理978

3875控制979

38.8硬體及特性979

3881PEM燃料電池979

3882固體氧化物燃料電池983

38.9預測984

參考文獻984

第39章電化學電容器985

39.1概述985

3911電化學電容器與電池的比較985

3912電化學電容器的能量貯存986

39.2化學與材料特性990

3921活性炭990

3922改良碳材料990

3923金屬氧化物991

3924集流體材料991

3925電解質991

39.3電容器行為特徵992

3931小型碳/碳電容器（容量小於10F）992

3932大型碳/碳電容器（容量大於100F）993

3933採用先進材料的電容器特性及裝置設計994

39.4電化學電容器模型994

3941交流阻抗的等效電路994

3942數學模型997

3943混合電容器設計分析1000

39.5電化學電容器測試1001

3951測試過程概述1002

3952碳/碳電容器的測試1002

3953混合電容器和贗電容電容器的測試1007

39.6電容器和電池的成本及系統1010

3961電化學電容器和電池的成本1010

3962電容器與電池相結合1011

3963模組和壽命1013

3964單體平衡1014

參考文獻1016

第6部分附錄附錄A術語定義（英漢對照）1022

附錄B標準還原電位1032附錄C電池材料的電化學當量1033

附錄D標準符號和常數1035

附錄E換算係數1039附錄F文獻1049

附錄G電池失效分析方法學1052

參考文獻1078