电池手册

自从《电池手册》第二版在1995年出版以来，电池工业又有了惊人的增长。这种增长一方面是由于电池作为电源的小型电子器件或装置极大的增长，另一方面则是对低废气排放和零废气排放车辆以及其他应急应用的迫切需求，使人们重新焕发了对可能是最能满足其要求的电池的兴趣。当今世界电池的年销售额已经突破约500亿美元，比十年前多出了一倍以上。

这种增长以及对电池满足严格性能要求的需求已经构成对电池工业的挑战。然而面对这一严峻挑战，电池技术在满足某些性能要求上存在的理论与实践上的限制可能成为一个障碍；同时电池本身的使用寿命也被认为是不能满足应用预期要求的一个限制因素。尽管如此，在传统电池体系性能的提高和新型电池体系的发展两个方面都已取得了显著进展，而这些进展正好成为本手册第三版进行修改和有关章节更新所采用的内容。

近期对碱性锌/二氧化锰原电池的发展重点是集中于提高其高电流放电性能，达到满足新型数码相机和其他小型电子器件或装置的需求。新一代高放电率（高或超高）电池首先在2000年上市，并且已经占到市场份额的大约25%。

锂电池继续稳定地增长，并在照相机市场和其他需求高功率和长期工作性能的用途中占有主导地位，其年销售额也已经突破10亿美元。

小型蓄电池领域中的电池技术发展最为活跃，其目标就是满足日新月异的小型电子市场快速增长的需求。小型金属氢化物/镍电池曾经成为占主导地位的电池取代镉/镍电池，但现在却又正在被更新的锂离子电池逐步取代着。基于对这一技术重要性的认识，在本手册的第三版中特别撰写了新的一章，即第35章“锂离子电池”。

对电动车、混合动力车以及电网储能系统的重新关注已经加快了大尺寸充电电池的发展。铅酸电池比能量低和高温电池依旧存在尚未解决的问题，甚至于使金属氢化物/镍电池成为混合动力车选择的电池体系。由此在本手册第三版中，将其作为另一个新主题撰写出新的一章，即第30章“动力和工业用金属氢化物/镍电池”。

基于燃料电池固有的能量转化效率高的特点和对其在电动车上应用技术的重新关注，已经极大地推进了小型千瓦级以下燃料电池动力单元和便携式燃料电池的发展，后者具有替代电池的潜力。考虑到这些新的关注点，特在本手册第三版的第6部分加入了有关“便携式燃料电池”的新章节。相关内容则包括在两章中，即第42章和第43章，其中分别描述了便携式燃料电池和千瓦级以下小型燃料电池。由于大型燃料电池超出了本手册第三版确定的范畴，而且有许多出版物都已涉及这一主题，有兴趣的读者可以通过本手册附录F中列出的参考资料进一步查阅。

在本手册第三版中也进行了一些编辑上的变更，例如，采用“specific energy”替代“gravimetric energy density”（中文译为“质量比能量”,以W·h/kg为单位）；同时用“energy density”代替“volumetric energy density”（中文译为“体积比能量”或“能量密度”，以W·h/L为单位）；同样地，还有“specific power”（中文译为“质量比功率”，以W/kg为单位）和“power density”（中文译为“体积比功率”或“功率密度”，以W/L为单位）。

在本手册第三版中的编辑性修改中，还对一些专用词汇或术语作了更加清晰的定义，例如，cell和battery之间的区别。不管是单个单体电池构成的或是由单体电池组合起来的电池组，制造商一般都将其提供作为销售的产品称为battery。相应地，我们在这里将cell（中文译为“电池”）定义为：“cell（电池）是由电极、隔膜、电解质、容器和端子装配构成的，能够实现化学能直接转化提供电能的基本电化学单元”。而将battery（中文译为“电池组”）定义为：“battery（电池组）是一个完整的产品，它由一个或多个电化学电池通过适当的并联/串联组合起来，以提供所需要的工作电压和工作电流；同时根据应用需要，还可包括监视器、控制器和其他辅助组件（例如保险丝、二极管、壳体、端子和标志等）”。

在本手册第三版中所采用的cell一词，几乎是所有研究者用于描述电池组中的单体电池成分及其化学体系的适用词。但是涉及有关制造特征的描述，则取决于每个研究者的选择，可以使用cell、battery或结构等词汇。由于并不会产生误解与混乱，因此对这方面未作统一要求。一般当描述电池产品性能时，则选用battery。由于通常的数据是基于单个电池电池组给出的，则应该认识到多电池电池组的性能可能是不同的，并且它们是与其设计有关的。在某些情况下，为了不会让读者误解相应的最终电池产品的性能，一些数据（特别是在第35章的锂离子电池和第5部分的新型电池章节中）是以单体电池（cell）为基准的。一旦将构件、热控制器、安全器件等（这些未包括在单体电池中）加入到电池组（battery）中，势必会对性能有显著的影响。

第三版《电池手册》篇幅有新增加，现在已超过1400页，这充分展现了电池技术范围的拓宽和电池应用领域的扩展。本手册是由热衷于该技术领域的80余名电池科学家和工程师精心撰写完成的，倘若没有他们的参与和出色贡献，此书的最终完成是绝对不可能的。因此，我们应该对他们的合作以及为该项工作提供了帮助的公司和相关机构表示衷心感激。

我们也应该感谢McGrawHill公司的专业团队的执行编辑Stephen S Chapman先生，由于他的努力才使该项计划得以确立；感谢McGrawHill公司的工作人员和Tom Riddy的秘书，Lois Kisch先生协助全书的最终完成。同时我们也要表达对我们的夫人，Rose Linden女士和Mary Ellen Scarborough女士的谢意，感谢她们对此项工作的鼓励与支持以及Mary Ellen女士特别提供的编辑帮助。



David LindenThomas BReddy

本书是全面介绍电池的一本专著，不仅包含了从电池原理、电池设计到电池应用和选择的相关基础理论和实用知识，而且对市场上广泛得到实际应用的各种电池体系进行了详细和深入的介绍。特别是书中非常详细地介绍了20世纪末发展起来的新型电池体系，包括称为绿色电池体系的锂离子蓄电池和金属氢化物/镍蓄电池等。同时对有应用前景的小型便携式燃料电池和各国都在致力发展的电动车动力电池也进行了介绍。此外，本书还对那些用于航天与航空、水中兵器、导弹武器的各种全密封蓄电池、贮备电池（热电池和液体激活电池）和高比能量锂原电池等进行了详细介绍。本书全面地反映了各种新型电池的最新发展水平，对电池行业进一步研究、开发与应用具有指导意义。
本书可供从事电池与相关领域研究、生产、销售和使用人员参考，也可供大专院校和中专院校相关专业师生作为教学参考书使用。

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（或一次电池）和原电池组3
122蓄电池（或二次电池）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6
141自由能6
142理论电压6
143理论容量（电量）7
144理论能量8
15实际电池组的质量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12
参考文献13
第2章电化学原理和反应14
21引言14
22热力学基础15
23电极过程17
24双电层电容和离子吸附20
25电极表面的物质传输24
251浓差极化25
252多孔电极25
26电分析技术26
261循环伏安法26
262计时电位法29
263电化学阻抗谱法30
264极谱法32
265电极33
参考文献35
参考书目37
第3章影响电池性能的因素39
31一般性能39
32影响电池性能的因素39
321电压水准39
322放电电流40
323放电模式（恒电流、恒电阻、恒功率）42
324不同放电模式下电池性能评估实例43
325放电期间电池的温度45
326使用寿命46
327放电类型（连续、间歇等）46
328电池循环工作制度（间歇和脉冲放电）47
329电压稳定性49
3210充电电压50
3211电池和电池组设计50
3212电池的贮存条件与贮存寿命53
3213电池设计的影响53
参考文献54
第4章电池标准55
41概述55
42国际标准56
43标准概念57
44IEC和ANSI命名法58
441原电池58
442蓄电池59
45极端60
46电性能61
47标识62
48ANSI和IEC标准的对照62
49IEC标准圆形原电池63
410标准SLI和其他铅酸蓄电池64
411法规与安全性标准70
参考文献71
第5章电池组设计73
51概述73
52消除潜在安全问题的设计73
521对原电池充电74
522防止电池组短路75
523反极75
524单体电池和电池组外部充电保护76
525设计锂原电池组需要考虑的特殊事项76
53分立电池组的安全措施77
531防止电池组插入错误的设计77
532电池尺寸78
54电池组构造79
541单体电池间的连接79
542电池封装80
543壳体设计81
544极柱和接触材料81
55可充电电池组设计82
551充电控制82
552放电/充电控制事例83
553锂离子电池84
56电能管理和显示——智能电池84
561智能电池系统85
57指导方针87
参考文献88
第6章电池选择与应用89
61一般特性89
62选择电池的要点89
63电池应用90
631电池应用概述90
632便携式应用、工业应用和电动车应用92
64便携式应用93
641概述93
642便携式设备用电池的特性94
643成本效率96
644其他性能比较99
645选择便携式设备用电池标准102
参考文献103

第2部分原电池
第7章原电池概述106
71原电池的通性和应用106
72原电池的种类和特性107
721原电池的特性107
73原电池系列的工作特性比较110
731概述110
732电压和放电曲线113
733比能量和比功率113
734有代表性的原电池的性能比较114
735放电负载及循环工作制度的影响116
736温度的影响117
737原电池的贮存寿命118
738成本118
74原电池的再充电119
第8章锌/二氧化锰干电池（氯化铵和氯化锌体系）120
81一般性能120
82化学原理122
83电池和电池组类型123
831氯化铵型锌/二氧化锰电池123
832氯化锌型电池123
84结构124
841圆柱形电池结构124
842反极式圆柱形电池126
843叠层电池和电池组126
844特殊设计126
85电池组成127
851锌127
852碳包127
853二氧化锰128
854炭黑128
855电解质128
856缓蚀剂128
857碳棒129
858隔膜129
859密封130
8510外套130
8511端子（或极柱）130
86性能130
861电压130
862放电特性132
863间歇放电的影响132
864放电曲线比较——高负载下尺寸对氯化锌型电池的影响134
865不同等级电池的放电曲线比较135
866内阻138
867温度的影响140
868使用寿命142
869贮存寿命142
87特殊设计143
871扁平锌/二氧化锰P80电池143
88单体及组合电池的型号及尺寸145
参考文献148
第9章镁电池和铝电池149
91一般性能149
92化学原理149
921铝151
93镁/二氧化锰电池结构151
931标准结构151
932内外“碳包”式结构151
94镁/二氧化锰电池的工作特性152
941放电性能152
942贮存寿命154
943内外“碳包”式电池154
944电池设计155
95镁/二氧化锰电池的尺寸和类型155
96其他类型镁一次电池156
97铝一次电池156
参考文献157
第10章碱性锌/二氧化锰电池158
101一般性能158
102化学原理160
103电池组成和材料161
1031正极的组成161
1032负极的组成163
1033负极集流体164
1034隔膜164
1035壳体、密封和成品164
104结构165
1041圆柱形结构165
1042扣式电池结构166
105工作特性167
1051一般特性与普通锌/二氧化锰电池的比较167
1052放电性能167
1053间歇放电169
1054内阻169
1055放电类型170
1056工作温度对放电性能的影响171
1057不同温度下贮存对放电性能的影响172
106电池的型号和尺寸174
107高级碱性锌/二氧化锰高放电率电池175
参考文献178
第11章氧化汞电池179
111一般特性179
112化学原理180
113电池组成180
1131电解质180
1132锌负极181
1133镉负极181
1134氧化汞正极181
1135结构材料181
114结构182
1141扣式电池结构182
1142平板式电池结构182
1143圆柱形电池结构182
1144卷绕式负极电池结构183
1145小电流放电电池结构183
115锌/氧化汞电池的工作特性183
1151电压183
1152放电性能183
1153温度的影响184
1154内阻185
1155贮存185
1156使用寿命185
116镉/氧化汞电池的工作特性186
1161放电186
1162贮存187
参考文献187
第12章氧化银电池188
121一般性能188
122化学原理与组成189
1221锌负极189
1222氧化银正极189
1223电解质193
1224隔离层和隔膜193
123电池结构194
124工作特性195
1241开路电压195
1242放电特性195
1243贮存寿命196
1244使用寿命198
125电池尺寸和型号198
参考文献199
第13章锌/空气电池——扣式结构201
131一般性能201
132化学原理202
133结构203
134工作特性205
1341电池尺寸205
1342电压206
1343比能量206
1344放电特性206
1345电压电流特性207
1346电池内阻208
1347脉冲负载性能208
1348温度的影响209
1349贮存寿命210
13410影响使用寿命的因素211
参考文献214
第14章锂电池215
141一般性能215
1411锂电池的优点215
1412锂原电池的分类216
142化学原理217
1421锂217
1422正极活性物质218
1423电解质220
1424电池电极对和反应机理221
143锂原电池的特性221
1431设计和工作特性概述221
1432可溶性正极的锂原电池221
1433固体正极锂原电池224
144锂电池的安全和操作227
1441影响到安全和操作的因素227
1442需要考虑的安全事项227
145锂/二氧化硫电池(Li/SO2)228
1451化学原理228
1452结构230
1453性能230
1454电池型号和尺寸233
1455锂/二氧化硫（Li/SO2）电池和电池组的使用及操作或安全事项234
1456应用235
146锂/亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池236
1461化学原理236
1462碳包式圆柱形电池236
1463螺旋卷绕式圆柱形电池240
1464扁形或盘形锂/亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池242
1465大型方形锂/亚硫酰氯（Li/SOCl2）电池244
1466应用245
147锂/氯氧化物电池247
1471锂/硫酰氯（Li/SO2Cl2）电池248
1472卤素添加剂锂/氯氧化物电池248
148锂/二氧化锰（Li/MnO2）电池251
1481化学原理251
1482结构251
1483性能253
1484单体电池和电池组的尺寸261
1485应用和操作261
149锂/一氟化碳【Li/(CF)n】电池263
1491化学原理263
1492结构263
1493性能264
1494单体和组合电池型号269
1495应用和操作269
1410锂/二硫化铁(Li/FeS2)电池270
14101化学原理270
14102结构271
14103性能271
14104电池型号与应用274
1411锂/氧化铜(Li/CuO)和锂/磷酸氧铜【Li/Cu4O(PO4)2】电池275
14111化学原理275
14112结构275
14113性能276
14114电池型号与应用277
1412锂/钒氧化银电池279
14121化学原理279
14122结构280
14123性能280
14124电池和电池型号281
14125应用281
参考文献282
第15章固体电解质电池285
151一般性能285
152Li/LiI(Al2O3)/金属盐电池287
1521一般性能287
1522电池的化学原理287
1523电池结构288
1524工作特性288
1525贮存290
1526操作290
153锂/碘（Li/I2）电池290
1531一般性能290
1532电池结构291
1533商品化电池293
1534放电特性294
1535自放电296
1536其他的性能损失297
1537温度影响298
154Ag/RbAg4I5/Me4NIn·C电池298
参考文献300

第3部分贮备电池
第16章贮备电池概述304
161贮备电池分类304
162贮备电池的特性305
第17章水激活镁电池311
171总则311
172化学原理312
173水激活电池类型313
174结构315
1741部件315
1742漏电流317
1743电解质318
175工作特性318
1751一般特性318
1752浸没型电池323
1753控流型电池325
1754浸润型电池325
176电池用途327
1761用于空军和海军救生衣照明的水激活电池327
1762镁/氯化银电池328
177电池型号和尺寸329
参考文献329
第18章锌/氧化银贮备电池331
181概述331
182化学原理331
183结构331
1831电池组成332
1832高放电率和低放电率电池设计332
1833自动激活电池333
184工作特性335
1841电压335
1842放电曲线336
1843温度的影响336
1844阻抗337
1845工作337
1846贮存寿命337
185单体和电池组型号和尺寸338
186特殊性能及维护339
187成本339
参考文献340
第19章旋转贮备电池341
191概述341
192化学原理342
193设计依据342
1931电极对装配342
1932电解质用量的优化343
1933电池密封343
1934安瓿瓶343
1935锂基电池的安全性344
194工作特性344
1941概况344
1942特定电化学体系的性能345
参考书目347
第20章常温锂负极贮备电池348
201概述348
202化学原理348
2021锂/五氧化二钒电池348
2022锂/亚硫酰氯电池349
2023锂/二氧化硫电池349
2024锂／预充电的LixCoO2（05≤x<1）电池350
203结构350
2031常规设计350
2032金属锂贮备电池的类型350
204工作特性357
2041安瓿瓶电池357
2042电池组设计359
参考文献361
第21章热电池362
211概述362
212热电池电化学体系363
2121负极材料363
2122电解质364
2123正极材料365
2124焰火加热材料365
2125激活方法366
2126绝缘、隔热材料366
213单体电池化学原理367
2131锂/二硫化铁（Li/FeS2）体系367
2132锂/二硫化钴（Li/CoS2）体系369
2133钙/铬酸钙（Ca/CaCrO4）体系369
214单体电池结构370
2141杯式单体电池370
2142开放式单体电池371
2143片式单体电池371
215电堆结构设计373
216热电池性能特征374
2161电压变化范围374
2162激活时间375
2163激活寿命375
2164涉及热电池应用应注意的问题376
217热电池检测和监督376
218热电池的新发展377
参考文献377
参考书目378

第4部分蓄电池
第22章蓄电池简介380
221蓄电池的应用与特点380
222蓄电池的种类和特点383
2221铅酸电池383
2222碱性蓄电池384
223各种蓄电池体系的性能比较385
2231概述385
2232电压和放电曲线389
2233放电率对电性能的影响390
2234温度的影响391
2235荷电保持391
2236寿命392
2237充电特性393
2238成本394
参考文献394
第23章铅酸电池395
231一般特征395
2311历史396
2312生产统计和铅的使用398
232化学原理399
2321一般特征399
2322开路电压特征402
2323极化和欧姆损耗402
2324自放电403
2325硫酸的特点和性质404
233结构特征、材料和生产方法405
2331合金生产405
2332板栅生产409
2333铅粉生产412
2334和膏412
2335涂膏413
2336固化414
2337组装414
2338壳盖密封416
2339槽化成416
23310电池化成417
23311干荷电417
23312测试和完成418
23313运输418
23314干荷电电池的激活418
234SLI（汽车）电池：结构和特征418
2341一般特征418
2342结构419
2343性能特征421
2344单体电池和电池组型号、尺寸425
235深循环和牵引电池：结构和性能425
2351结构425
2352性能特征426
2353电池型号和尺寸429
236备用电池：结构和特征431
2361结构431
2362性能特征436
2363单体电池及电池组型号和尺寸438
237充电和充电设备440
2371通常考虑的因素440
2372铅酸电池充电方法441
238维护、安全和运行特征445
2381维护445
2382安全447
2383操作参数对电池寿命的影响448
2384失效模式449
239应用和市场450
2391汽车电池450
2392小型密封铅酸电池451
2393工业电池452
2394电动车辆452
2395储能系统453
2396功率调节和不间断电源系统453
2397船艇电池454
参考文献455
第24章阀控铅酸电池456
241一般特征456
242化学原理457
243电池结构458
2431VRLA圆柱形电池458
2432VRLA方形电池459
2433薄的方形电池459
244性能特征461
2441VRLA圆柱形电池461
2442VRLA方形电池性能特征468
2443薄方形电池——口香糖电池469
2444其他电池类型471
245充电特征472
2451一般考虑472
2452恒电压充电472
2453快速充电474
2454浮充电475
2455恒电流充电476
2456渐减电流充电477
2457并联/串联充电477
2458充电电流效率478
246安全与操作479
2461析气479
2462短路479
247电池型号和尺寸479
248VRLA电池应用于不间断供电电源482
参考文献484
第25章铁电极电池486
251概述486
252铁/镍电池的化学原理487
253传统铁/镍电池488
2531结构488
2532铁/镍电池的特性489
2533铁/镍电池的规格493
2534铁/镍电池的操作和使用494
254先进铁/镍电池494
255铁/空气电池496
256铁/银电池498
257铁正极材料501
参考文献503
第26章工业和空间用镉/镍电池504
261前言504
262化学原理505
263结构506
264特性508
2641体积比能量和质量比能量508
2642放电特性508
2643内阻509
2644荷电保持510
2645寿命510
2646机械强度和热稳定性510
2647记忆效应511
265充电特性511
266纤维镉/镍电池技术512
2661FNC电极技术512
2662生产灵活性512
2663密封电池和开口电池513
2664密封免维护FNC电池513
2665性能515
267制造商和市场划分519
268应用521
参考书目523
第27章开口烧结式镉/镍电池524
271概述524
272化学原理524
273结构526
2731极板及其制造工艺526
2732隔膜527
2733极组装配527
2734电解质527
2735电池壳527
2736气塞和单向阀528
274特性528
2741放电特性528
2742影响容量的因素528
2743变负载发动机启动应用中的功率529
2744影响最大功率电流的因素530
2745比能量与比功率531
2746工作时间531
2747荷电保持531
2748贮存532
2749寿命532
275充电特性533
2751恒电位充电533
2752恒电流控压充电534
2753其他充电方法534
2754充电电压的温度补偿535
276维护535
2761电性能恢复535
2762机械维护536
2763系统检测标准537
277可靠性537
2771失效模式537
2772记忆效应538
2773影响气体阻挡层失效的因素538
2774热失控538
2775潜在危险539
278电池和电池组设计540
2781典型的开口烧结式镉/镍单体电池540
2782典型的电池组设计540
2783空冷/加热541
2784温度传感器541
2785电池壳542
2786电池极柱542
2787电池加热器542
2788开口烧结式镉/镍电池的发展542
参考文献542
第28章便携式密封镉/镍电池543
281概述543
282化学原理543
283结构544
2831圆柱形电池545
2832扣式电池545
2833小矩形电池545
2834矩形电池545
284特性546
2841概述546
2842放电特性546
2843温度的影响547
2844内阻547
2845工作时间549
2846反极549
2847放电模式550
2848恒功率放电550
2849贮存寿命（容量或荷电保持）550
28410循环寿命551
28411寿命估算和失效机理551
285充电特性553
2851概述553
2852充电过程553
2853电压、温度和压力的关系554
2854充电期间的电压特性555
2855充电方法556
286特殊用途电池557
2861高能电池557
2862快速充电电池558
2863高温电池558
2864耐热电池559
2865存储器备用电池560
2866小矩形电池560
287电池类型和型号560
参考文献563
参考书目563
第29章便携式密封金属氢化物/镍电池564
291概述564
292化学原理564
293结构566
2931圆柱形结构567
2932扣式结构568
2933矩形结构568
29349V多单体电池568
2935大矩形电池568
294放电特性568
2941概述568
2942放电特性568
2943放电率和温度对容量的影响570
2944工作时间570
2945内阻571
2946过放电过程中的反极572
2947放电类型572
2948恒功率放电特性573
2949电压下降（记忆效应）573
29410自放电和荷电保持能力575
295密封金属氢化物/镍电池的充电576
2951概述576
2952充电控制技术578
2953充电方法579
2954智能电池580
296循环寿命和工作寿命581
2961循环寿命581
2962工作寿命582
297正确使用和处理583
298应用583
299电池类型和制造商583
参考文献586
第30章动力和工业用金属氢化物/镍电池587
301前言587
302概述588
303化学原理588
304结构589
3041圆柱形结构与方形结构589
3042金属电池槽与塑料电池槽590
3043烧结式与涂膏式氢氧化镍正极590
3044能量与功率的平衡592
3045金属氢化物合金592
3046氢氧化镍594
3047电解质595
3048隔膜595
3049整体结构596
305EV用电池组596
3051USABC的性能指标596
306HEV用电池597
3061PNGV的指标要求597
3062电损耗598
3063荷电保持598
307燃料电池的启动和动力辅助599
308其他应用599
308136～42V SLI电池599
3082航空电池600
309放电特性601
3091比能量601
3092比功率602
3093温度的影响602
3094荷电保持能力604
3095循环寿命604
3096贮存寿命606
3097库仑/能量效率606
3010充电方法607
30101常规充电607
30102再生制动能607
30103充电制度607
30104快速充电608
3011热管理608
30111单体电池、电池模块和电池组的设计608
30112水冷与空冷608
3012电绝缘609
3013开发目标609
30131降低成本609
30132超高功率设计610
30133其他电池设计611
参考文献612
第31章锌/镍电池615
311概述615
3111背景615
312化学原理615
313电池组件616
3131镍电极616
3132锌电极618
3133隔膜621
3134电解质622
314结构622
3141密封电池设计623
3142电池组设计与包装624
315特性625
3151放电特性概述625
3152荷电保持629
3153循环寿命629
3154记忆效应631
316充电特性631
3161充电制度632
3162快速充电632
3163慢充633
3164充电终止633
3165过充电633
3166充电过程中电池平衡634
317应用634
3171温度与环境因素634
3172电动自行车与电动摩托车635
3173深循环应用635
3174混合动力电动车与电动车636
3175备用/浮充电637
3176军事应用637
3177特殊应用637
318搬运与贮存637
3181电池泄气危险637
3182过充电与过放电保护638
3183易燃性与易爆性638
3184贮存638
参考文献638
第32章氢/镍电池640
321特性640
322化学反应640
3221正常工作641
3222过充电641
3223过放电641
3224自放电641
323电池与极组组件641
3231正极（烧结式）641
3232氢电极642
3233隔膜材料642
3234气体网栅643
324氢/镍电池结构643
3241COMSAT氢/镍电池643
3242空军用氢/镍电池644
3243质量比能量与体积比能量645
325氢/镍电池组的设计646
3251设计特点648
326应用649
3261GEO应用649
3262LEO应用649
3263地面应用651
327性能特性651
3271电压特性651
3272氢/镍电池的自放电性能653
3273电解质浓度对容量的影响653
3274GEO性能654
3275LEO性能数据655
328先进设计656
3281IPV氢/镍电池的先进设计656
3282先进电池设计理念656
3283双极性氢/镍电池658
参考文献658
参考书目660
第33章氧化银电池661
331概述661
332化学原理662
3321电池反应662
3322正极反应663
333电池构造和组成663
3331银电极664
3332锌电极664
3333镉电极665
3334铁电极665
3335隔膜665
3336电池壳665
3337电解质和其他组件666
334性能667
3341性能和设计权衡667
3342锌/氧化银电池的放电特性667
3343镉/氧化银电池的放电特性668
3344阻抗669
3345荷电保持能力671
3346循环寿命和湿寿命673
335充电特性674
3351效率674
3352锌/氧化银电池674
3353镉/氧化银电池675
336单体类型和尺寸675
337需要特别注意的方面和处理方法677
338应用677
339最新进展679
参考文献680
第34章室温锂蓄电池682
341一般特性682
342化学原理683
3421负极684
3422正极687
3423电解质689
343锂蓄电池的特性693
3431电化学体系693
3432设计与性能总结698
344特定锂蓄电池的特性699
3441液体电解质、固体正极电池699
3442聚合物电解质电池705
3443采用PEO基电解质的锂电池705
3444采用硫基聚合物正极材料的锂电池709
3445无机电解质电池710
3446可充电锂合金电池、其他钱币型电池及微电池714
参考文献720
第35章锂离子电池723
351一般特征723
3511命名和标志724
352化学反应725
3521嵌入反应过程725
3522正极材料726
3523C/LiMn2O4电池的容量衰减731
3524负极材料733
3525电解质736
3526隔膜材料742
3527添加剂743
353方形和圆柱形锂离子电池与电池组的结构744
3531卷绕式锂离子电池的结构744
3532平板方形锂离子电池组的结构747
354锂离子电池的性能747
3541锂离子电池的主要特性与尺寸747
3542商品圆柱形电池的性能748
3543大型圆柱形电池755
3544方形锂离子电池757
355锂离子电池的充电性能770
356圆柱形C/LiCoO2锂离子电池的安全试验772
357聚合物锂离子电池773
3571电极和电池制造774
3572聚合物电池的比能量775
3573C/LiCoO2聚合物锂离子电池的性能776
3574C/LiMn2O4型聚合物锂离子电池的性能779
3575聚合物电池的总结782
358固体薄膜锂离子电池782
3581固体薄膜锂离子电池的电性能783
359结论和未来发展趋势786
参考文献786
第36章可充电碱性锌/二氧化锰电池790
361概述790
362化学原理790
363结构792
364性能792
3641第一循环放电792
3642循环793
3643不同型号电池的性能793
3644多单体并联电池793
3645温度效应795
3646贮存寿命795
365充电方法796
3651恒电压充电796
3652恒电流充电797
3653脉冲充电797
3654溢流充电798
366单体和电池型号799
参考文献799

第5部分电动车辆和新用途的新型电池
第37章电动车辆和新用途的新型电池概述802
371先进可充电电池性能要求802
3711电动车和混合动力电动车用电池802
3712在电力设施方面的应用804
3713可再生能源应用806
3714便携式电子设备806
372应急用可充电电池的特性和开发806
373近期可充电电池812
3731铅酸电池812
3732镍基电池812
374先进可充电电池的一般特性812
3741流体电池812
3742高温体系815
3743常温锂电池816
375可补充燃料的电池和燃料电池——可供选择的先进可充电电池816
参考文献817
第38章金属/空气电池819
381概论819
382化学原理820
3821概述820
3822空气电极821
383锌/空气电池822
3831概述822
3832便携式锌/空气电池823
3833工业锌/空气电池826
3834混合空气/二氧化锰电池829
3835锌/空气充电电池829
3836机械再充式锌/空气电池833
384铝/空气电池835
3841中性电解质铝/空气电池836
3842碱性电解质中的铝/空气电池838
385镁/空气电池844
386锂/空气电池845
3861锂/水电池846
3862聚合物电解质锂/氧电池847
参考文献849
第39章锌/溴电池852
391一般特性852
392电化学体系的说明853
393结构854
394性能855
395权衡考虑859
396安全性和危害859
397应用和系统设计859
3971电动车应用860
3972储能应用862
398发展和规划865
参考文献865
第40章βAl2O3钠电池868
401βAl2O3钠电池概述868
402电化学体系简介870
4021钠/硫电池870
4022钠/金属氯化物体系电池871
403单体电池设计和性能特征872
4031钠/硫电池设计873
4032钠/硫电池技术876
4033钠/氯化镍电池技术880
404电池设计以及性能特征881
4041钠/硫组合电池设计要点881
4042钠/硫电池技术885
4043钠/氯化镍电池技术889
405应用890
参考文献892
第41章锂/硫化铁电池894
411综述894
412锂/硫化铁电化学体系895
413电池结构896
414性能特征897
4141电压897
4142放电特征898
4143温度对电性能的影响899
4144自放电899
4145功率与能量特征899
4146循环寿命900
4147库仑效率900
4148电池充电900
4149添加剂的影响901
41410硫族元素化合物双电极的密封904
415应用和电池设计904
4151脉冲功率型电池设计904
4152电动车电池设计905
参考文献910
第6部分便携式燃料电池
第42章便携式燃料电池914
421一般特性914
422燃料电池的工作915
4221反应机理915
4222燃料电池的主要组件917
4223一般特性917
423千瓦以下燃料电池918
424低功率燃料电池的创新设计921
参考文献923
参考书目923
第43章小型燃料电池（小于1000W）924
431概述924
432燃料电池术语925
433系统要求926
4331燃料供应926
4332空气供应926
4333水管理927
4334热管理927
4335控制927
434燃料处理和贮存技术928
4341氢气贮存928
4342燃料处理929
4343燃料处理技术930
4344直接甲醇燃料电池技术931
435燃料电池电堆技术932
4351设计932
4352电解质932
4353电极932
4354双极板932
4355密封933
436燃料电池组和性能933
4361电性能933
436250W燃料电池，压缩氢气瓶储氢934
436320W燃料电池，金属氢化物储氢934
4364商品化燃料电池934
参考文献936

第7部分附录
附录A术语定义（英汉对照）940
附录B标准还原电位950
附录C电池的电化当量951
附录D标准符号和常数953
附录E换算系数957
附录F文献967