电池手册（原著第3版）

　　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

　　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。