第1部分工作原理
第1章 基本概念
1.1 電池和電池組的組成
1.2 電池和電池組的分類
1 2 1原電池和原電池組
1 2 2蓄電池和蓄電池組
1 2 3貯備電池
1 2 4燃料電池
1.3 電池工作
1.3.1 放電
1.3.2 充電
1.3.3 具體實例：鎘/鎳電池
1.3.4 燃料電池
1.4 電池的理論電壓、容量和能量
1.4.1 自由能
1.4.2 理論電壓
1.4.3 理論容量
1.4.4 理論能量
1.5 實際電池組的比能量和體積比能量
1.6 質量比能量和體積比能量上限
參考文獻
第2章 電化學原理和反應
2.1 引言
2.2 熱力學基礎
2.3 電極過程
2.4 雙電層電容和離子吸附
2.5 電極表面的物質傳輸
2.5.1 濃差極化
2.5.2 多孔電極
2.6 電分析技術
2.6.1 循環伏安法
2.6.2 計時電位法
2.6.3 電化學阻抗譜法
2.6.4 間歇滴定技術
2.6.5 相圖的熱力學分析
2.6.6 電極
參考文獻
第3章 影響電池性能的因素
3.1 概述
3.2 影響電池性能的因素
3.2.1 電壓水準
3.2.2 放電電流
3.2.3 放電模式
3.2.4 不同放電模式下電池性能評估實例
3.2.5 放電期間電池的溫度
3.2.6 使用壽命
3.2.7 放電類型
3.2.8 電池循環工作制度
3.2.9 電壓穩定性
3.2.1 0充電電壓
3.2.1 1電池和電池組設計
3.2.1 2電池老化與貯存條件
3.2.1 3電池設計的影響
參考文獻
第4章 電池標準
4.1 概述
4.2 國際標準
4.3 標準概念
4.4 IEC和ANSI命名法
4.4.1 原電池
4.4.2 蓄電池
4.5 
4.6 電性能
4.7 標識
4.8 ANSI和IEC標準的對照表
4.9 IEC標準圓形原電池
4.1 0標準SLI和其他鉛酸蓄電池
4.1 1法規與安全性標準
參考文獻
第5章 電池組設計
5.1 概述
5.2 消除潛在安全問題的設計
5.2.1 對原電池充電
5.2.2 防止電池組短路
5.2.3 反極
5.2.4 單體電池和電池組外部充電保護
5.2.5 設計鋰原電池組需要考慮的特殊事項
5.3 分立電池組的安全措施
5.3.1 防止電池組插入錯誤的設計
5.3.2 電池尺寸
5.4 電池組構造
5.4.1 單體電池間的連接
5.4.2 電池封裝
5.4.3 殼體設計
5.4.4 極柱和觸點材料
5.5 可充電電池組設計
5.5.1 充電控制
5.5.2 放電/充電控制事例
5.5.3 鋰離子電池
5.6 電能管理和控制繫統
參考文獻
第6章 電池數學模型
6.1 概述
6.2 電池數學模型的建立
6.3 經驗模型
6.4 機理模型
6.4.1 電子電荷傳遞
6.4.2 離子電荷傳遞
6.4.3 界面上電荷轉移的驅動力
6.4.4 電荷傳遞速率
6.4.5 離子分布
6.5 釩酸銀電池的動力學模型
6.6 多孔電極模型
6.7 鉛酸電池模型
6.8 多孔電極的嵌入反應
6.9 能量平衡
6.1 0電池容量衰減
6.1 1確定正確模型
參考文獻
第7章 電解質
7.1 概述
7.2 水溶液電解質
7.2.1 堿性電解質
7.2.2 中性電解質
7.2.3 酸性電解質
7.3 非水電解質
7.3.1 有機溶劑電解質
7.3.2 無機溶劑電解質
7.4 離子液體
7.5 固體聚合物電解質
7.6 陶瓷/玻璃電解質
參考文獻

第2部分 原電池
第8章 原電池概論
8.1 原電池的共性和應用
8.2 原電池的種類和特性
8.3 原電池繫列的工作特性比較
8.3.1 概述
8.3.2 電壓和放電曲線
8.3.3 比能量和比功率
8.3.4 有代表性的原電池的性能比較
8.3.5 放電負載及循環制度的影響
8.3.6 溫度的影響
8.3.7 原電池的貯存壽命
8.3.8 成本
8.4 原電池的再充電
第9章 鋅/碳電池
9.1 概述
9.2 化學原理
9.3 電池和電池組類型
9.3.1 勒克郎謝電池
9.3.2 氯化鋅電池
9.4 結構
9.4.1 圓柱形電池結構
9.4.2 反極式圓柱形電池
9.4.3 疊層電池和電池組
9.4.4 特殊設計
9.5 電池組成
9.5.1 鋅
9.5.2 碳包
9.5.3 二氧化錳
9.5.4 炭黑
9.5.5 電解質
9.5.6 緩蝕劑
9.5.7 碳棒
9.5.8 隔膜
9.5.9 密封
9.5.1 0外套
9.5.1 1端子
9.6 性能
9.6.1 電壓
9.6.2 放電特性
9.6.3 間歇放電的影響
9.6.4 放電曲線比較——高負載下尺寸對氯化鋅電池的影響
9.6.5 不同電池等級放電曲線比較
9.6.6 內阻
9.6.7 溫度的影響
9.6.8 使用壽命
9.6.9 貯存壽命
9.7 特殊設計
9.8 單體及組合電池的型號及尺寸
參考文獻
第10章 鎂電池和鋁電池
10.1 概述
10.2 化學原理
10.3 鎂/二氧化錳電池結構
10.3.1 標準結構
10.3.2 內?外“反極”式結構
10.4 鎂/二氧化錳電池的工作特性
10.4.1 放電性能
10.4.2 貯存壽命
10.4.3 內?外“反極”式電池
10.4.4 電池設計
10.5 鎂/二氧化錳電池的尺寸和類型
10.6 其他類型鎂電池
10.7 鋁原電池
參考文獻
第11章 堿性二氧化錳電池
11.1 概述
11.2 化學原理
11.3 電池組成和材料
11.3.1 正極的組成
11.3.2 負極的組成
11.4 結構
11.4.1 圓柱結構
11.4.2 小型電池結構
11.4.3 電池的型號和尺寸
11.4.4 測試標準
11.4.5 電池漏液
11.5 EVOLTATM和OXYRIDETM電池
參考文獻
第12章 氧化汞電池
12.1 概述
12.2 化學原理
12.3 電池組成
12.3.1 電解質
12.3.2 鋅負極
12.3.3 鎘負極
12.3.4 氧化汞正極
12.3.5 結構材料
12.4 結構
12.4.1 扣式電池結構
12.4.2 平板式電池結構
12.4.3 圓柱形電池結構
12.4.4 卷繞式負極電池結構
12.4.5 低電流放電電池結構
12.5 鋅/氧化汞電池的工作特性
12.5.1 電壓
12.5.2 放電性能
12.5.3 溫度的影響
12.5.4 內阻
12.5.5 貯存
12.5.6 使用壽命
12.6 鎘/氧化汞電池的工作特性
12.6.1 放電
12.6.2 貯存
參考文獻
第13章 鋅/氧化銀電池和鋅/空氣電池
13.1 鋅/氧化銀電池
13.1.1 概述
13.1.2 化學原理與組成
13.1.3 電池結構
13.1.4 工作特性
13.1.5 電池尺寸和型號
13.2 鋅/空氣電池
13.2.1 概述
13.2.2 化學原理
13.2.3 結構
13.2.4 工作特性
參考文獻
參考書目
第14章 鋰原電池
14.1 概述
14.1.1 鋰電池的優點
14.1.2 鋰原電池的分類
14.2 化學原理
14.2.1 鋰
14.2.2 正極活性物質
14.2.3 電解質
14.2.4 電池電極對和反應機理
14.3 鋰原電池的特性
14.3.1 設計和工作特性概述
14.3.2 可溶性正極的鋰原電池
14.3.3 固體正極鋰原電池
14.4 鋰電池的安全和操作
14.4.1 影響到安全和操作的因素
14.4.2 需要考慮的安全事項
14.5 鋰/二氧化硫電池
14.5.1 化學原理
14.5.2 結構
14.5.3 性能
14.5.4 電池型號和尺寸
14.5.5 Li/SO2電池和電池組的安全使用及操作事項
14.5.6 應用
14.6 鋰/亞硫酰氯電池
14.6.1 化學原理
14.6.2 碳包式圓柱形電池
14.6.3 螺旋卷繞式圓柱形電池
14.6.4 扁形或盤形Li/SOCl2電池
14.6.5 大型方形Li/SOCl2電池
14.6.6 應用
14.7 鋰/氯氧化物電池
14.7.1 鋰/硫酰氯電池
14.7.2 鹵素添加劑鋰/氯氧化物電池
14.8 鋰/二氧化錳電池
14.8.1 化學原理
14.8.2 結構
14.8.3 性能
14.8.4 單體電池和電池組的尺寸
14.8.5 應用和操作
14.9 鋰/氟化碳電池
14.9.1 化學原理
14.9.2 結構
14.9.3 性能
14.9.4 單體和組合電池型號
14.9.5 應用和操作
14.9.6 鋰/氟化碳電池技術的研究進展
14.10 鋰/二硫化鐵電池
14.10.1 化學原理
14.10.2 結構
14.10.3 性能
14.10.4 電池型號與應用
14.11 鋰/氧化銅電池
14.11.1 化學原理
14.11.2 結構
14.11.3 性能
14.11.4 電池型號與應用
14.12 鋰/銀釩氧電池
14.13 鋰/水電池和鋰/空氣電池
參考文獻

第3部分 蓄電池
第15章 蓄電池導論
15.1 蓄電池的應用與特點
15.2 蓄電池的種類和特點
15.2.1 鉛酸蓄電池
15.2.2 堿性蓄電池
15.3 各種蓄電池體繫的性能比較
15.3.1 概述
15.3.2 電壓和放電曲線
15.3.3 放電速率對電性能的影響
15.3.4 溫度的影響
15.3.5 荷電保持
15.3.6 壽命
15.3.7 充電特性
15.3.8 成本
參考文獻
第16章 鉛酸電池
16.1 一般特征
16.1.1 歷史
16.1.2 生產統計和鉛酸電池的使用
16.2 化學原理
16.2.1 一般特征
16.2.2 開路電壓特征
16.2.3 極化和歐姆損耗
16.2.4 自放電
16.2.5 硫酸的特點和性質
16.3 結構特征、材料和生產方法
16.3.1 合金生產
16.3.2 板柵生產
16.3.3 鉛粉生產
16.3.4 和膏
16.3.5 塗膏
16.3.6 固化
16.3.7 組裝和隔板材料
16.3.8 殼蓋密封
16.3.9 槽化成
16.3.10 電池化成
16.3.11 干荷電
16.3.12 測試和完成
16.3.13 運輸
16.3.14 干荷電電池的激活
16.4 SLI（汽車）電池：結構和特征
16.4.1 一般特征
16.4.2 結構
16.4.3 性能特征
16.4.4 單電池和電池組型號、尺寸
16.5 深循環和牽引電池：結構和性能
16.5.1 結構
16.5.2 性能特征
16.5.3 電池型號和尺寸
16.6 備用電池：結構和特征
16.6.1 結構
16.6.2 性能特征
16.6.3 單電池及電池組型號和尺寸
16.7 充電和充電設備
16.7.1 通常考慮的因素
16.7.2 鉛酸電池充電方法
16.8 維護、安全和運行特征
16.8.1 維護
16.8.2 安全
16.8.3 工作參數對電池壽命的影響
16.8.4 失效模式
16.9 應用和市場
16.9.1 汽車電池
16.9.2 小型密封鉛酸蓄電池
16.9.3 工業電池
16.9.4 電動汽車
16.9.5 儲能繫統
16.9.6 功率調節和不間斷電源繫統
16.9.7 船艇電池
參考文獻
第17章 閥控鉛酸電池
17.1 概述
17.2 化學原理
17.3 電池結構
17.3.1 VRLA圓柱形電池結構
17.3.2 VRLA方形電池結構
17.3.3 高功率電池設計
17.4 性能特征
17.4.1 VRLA圓柱形電池特征
17.4.2 VRLA方形電池特征
17.4.3 高倍率部分荷電狀態下循環使用的新型電池設計
17.5 充電特征
17.5.1 一般考慮
17.5.2 恆壓充電
17.5.3 快速充電
17.5.4 浮充電
17.5.5 恆電流充電
17.5.6 漸減電流充電
17.5.7 並聯/串聯充電
17.5.8 充電電流效率
17.6 安全與操作
17.6.1 析氣
17.6.2 短路
17.7 電池型號和尺寸
17.8 VRLA電池應用於不間斷供電電源
17.9 閥控鉛酸蓄電池目前的研究進展和未來機遇
參考文獻
第18章 鐵電極電池
18.1 概述
18.2 鐵/氧化鎳電池的化學原理
18.3 傳統鐵/氧化鎳電池
18.3.1 結構
18.3.2 鐵/氧化鎳電池的特性
18.3.3 鐵/氧化鎳電池的規格
18.3.4 鐵/氧化鎳電池的操作和使用
18.4 先進鐵/鎳電池
18.5 鐵/空氣電池
18.6 鐵/銀電池
18.7 鐵負極材料的新進展
18.8 鐵正極材料
參考文獻
第19章 工業和空間用鎘/鎳電池
19.1 前言
19.2 化學原理
19.3 結構
19.4 特性
19.4.1 體積比能量和質量比能量
19.4.2 放電特性
19.4.3 內阻
19.4.4 荷電保持
19.4.5 壽命
19.4.6 機械強度和熱穩定性
19.4.7 記憶效應
19.5 充電特性
19.6 密封鎘/鎳電池技術
19.7 纖維鎘/鎳電池技術
19.7.1 電極技術
19.7.2 生產靈活性
19.7.3 密封電池和開口電池
19.7.4 密封免維護FNC電池
19.7.5 性能
19.8 制造商和市場劃分
19.9 應用
參考文獻
第20章 開口燒結式鎘/鎳電池
20.1 概述
20.2 化學原理
20.3 結構
20.3.1 極板及其制造工藝
20.3.2 隔膜
20.3.3 極組裝配
20.3.4 電解質
20.3.5 電池殼
20.3.6 氣塞和單向閥
20.4 特性
20.4.1 放電特性
20.4.2 影響容量的因素
20.4.3 變負載發動機啟動應用中的功率
20.4.4 影響功率電流的因素
20.4.5 比能量與比功率
20.4.6 工作時間
20.4.7 荷電保持
20.4.8 貯存
20.4.9 壽命
20.5 充電特性
20.5.1 恆電位充電
20.5.2 恆電流控壓充電
20.5.3 其他充電方法
20.5.4 充電電壓的溫度補償
20.6 維護
20.6.1 電性能恢復
20.6.2 機械維護
20.6.3 繫統檢測標準
20.7 可靠性
20.7.1 失效模式
20.7.2 記憶效應
20.7.3 影響氣體阻擋層失效的因素
20.7.4 熱失控
20.7.5 潛在危險
20.8 電池和電池組設計
20.8.1 典型的開口燒結式鎘/鎳單體電池
20.8.2 典型的電池組設計
20.8.3 空冷/加熱
20.8.4 溫度傳感器
20.8.5 電池殼
20.8.6 電池極柱
20.8.7 電池加熱器
20.8.8 開口燒結式鎘/鎳電池的發展
參考文獻
第21章 便攜式密封鎘/鎳電池
21.1 概述
21.2 化學原理
21.3 結構
21.3.1 圓柱形電池
21.3.2 扣式電池
21.3.3 小矩形電池
21.3.4 矩形電池
21.4 特性
21.4.1 概述
21.4.2 放電特性
21.4.3 溫度的影響
21.4.4 內阻
21.4.5 工作時間
21.4.6 反極
21.4.7 放電模式
21.4.8 恆功率放電
21.4.9 貯存壽命（容量或荷電保持）
21.4.1 0循環壽命
21.4.1 1壽命估算和失效機理
21.5 充電特性
21.5.1 概述
21.5.2 充電過程
21.5.3 電壓、溫度和壓力的關繫
21.5.4 充電期間的電壓特性
21.5.5 充電方法
21.6 特殊用途電池
21.6.1 高能電池
21.6.2 快充電電池
21.6.3 高溫電池
21.6.4 耐熱電池
21.6.5 存儲器備份電池
21.6.6 小矩形電池
21.7 電池類型和型號
21.8 電池尺寸及可能性
參考文獻
參考書目
第22章 金屬氫化物/鎳電池
22.1 概述
22.2 Ni/MH電池化學體繫
22.2.1 化學反應
22.2.2 金屬氫化物合金
22.2.3 氫氧化鎳
22.2.4 電解質
22.2.5 隔膜
22.3 電池結構類型
22.3.1 圓柱形結構
22.3.2 扣式結構
22.3.3 小方形結構
22.3.4 9V多單體電池
22.3.5 大方形電池
22.3.6 整體結構
22.4 電池設計
22.4.1 圓柱形結構與方形結構
22.4.2 金屬殼與塑料殼
22.4.3 能量與功率的平衡
22.4.4 單體電池、電池模塊和電池組的設計
22.4.5 熱管理水冷與風冷
22.5 EV電池組
22.6 HEV電池組
22.6.1 HEV種類
22.6.2 電損耗
22.6.3 荷電狀態保持
22.7 燃料電池的啟動和動力輔助
22.8 消費類電池——預充Ni/MH電池
22.9 放電特性
22.9.1 概述
22.9.2 放電特性
22.9.3 質量比能量
22.9.4 比功率
22.9.5 放電速率和溫度對容量的影響
22.9.6 工作壽命（工作時間）
22.9.7 荷電保持能力
22.9.8 循環壽命
22.9.9 擱置壽命
22.9.1 0庫侖/能量效率和內阻
22.9.1 1過放電過程中的反極
22.9.1 2放電類型
22.9.1 3恆功率放電特性
22.9.1 4電壓降（記憶效應）
22.10 充電方法
22.10.1 概述
22.10.2 充電控制技術
22.10.3 充電方法
22.10.4 再生制動能
22.10.5 充電算法
22.11電絕緣
22.12 下一代Ni/MH電池
22.12.1 降低成本
22.12.2 超高功率設計
22.12.3 儲能電池
參考文獻
第23章 鋅/鎳電池
23.1 概述
23.2 鋅/鎳電池化學原理
23.2.1 鋅電極
23.2.2 配對鎳電極的考慮
23.2.3 隔膜
23.2.4 正極
23.3 電池單體結構
23.3.1 方形結構
23.3.2 密封圓柱結構
23.3.3 鎳電極
23.3.4 鋅電極
23.3.5 隔膜與電解質設計
23.4 性能特征
23.4.1 貯存特性
23.4.2 安全性
23.4.3 鋅/鎳單體電池和電池組
23.4.4 失效機理
23.5 應用
23.5.1 電動工具
23.5.2 割草機和園藝工具
23.5.3 輕型電動車
23.5.4 混合電動車
23.5.5 消費電子用AA電池
23.6 鋅/鎳電池的環境問題
參考文獻
第24章 氫鎳電池
24.1 概述
24.2 化學反應
24.2.1 正常工作
24.2.2 過充電
24.2.3 過放電
24.2.4 自放電
24.3 電池與極組組件
24.3.1 正極（燒結式）
24.3.2 氫電極
24.3.3 隔膜材料
24.3.4 氣體擴散網
24.4 Ni/H2電池結構
24.4.1 COMSAT Ni/H2電池
24.4.2 空軍Ni/H2電池
24.4.3 質量比能量與體積比能量
24.5 氫鎳電池組的設計
24.6 應用
24.6.1 GEO應用
24.6.2 LEO應用
24.6.3 地面應用
24.7 性能特性
24.7.1 電壓特性
24.7.2 Ni/H2電池的自放電性能
24.7.3 電解質濃度對容量的影響
24.7.4 GEO性能
24.7.5 LEO性能數據
24.8 先進設計
24.8.1 IPV Ni/H2電池的先進設計
24.8.2 先進電池組設計理念
24.8.3 雙極性Ni/H2電池
參考文獻
參考書目
第25章 氧化銀電池
25.1 概述
25.2 化學原理
25.2.1 電池反應
25.2.2 正極反應
25.3 電池構造和組成
25.3.1 銀電極
25.3.2 鋅電極
25.3.3 鎘電極
25.3.4 鐵電極
25.3.5 隔膜
25.3.6 電池殼
25.3.7 電解質和其他組件
25.4 性能
25.4.1 性能和設計權衡
25.4.2 鋅/氧化銀電池的放電特性
25.4.3 鎘/銀電池的放電特性
25.4.4 阻抗
25.4.5 荷電保持能力
25.4.6 循環壽命和濕壽命
25.5 充電特性
25.5.1 效率
25.5.2 鋅/氧化銀電池
25.5.3 鎘/氧化銀電池
25.6 單體類型和尺寸
25.7 需要特別注意的方面和處理方法
25.8 應用
25.9 進展
參考文獻
第26章 鋰離子電池
26.1 概述
26.2 化學原理
26.2.1 嵌入反應過程
26.2.2 正極材料
26.2.3 負極材料
26.2.4 非水溶液鋰電解質
26.2.5 電解質添加劑
26.2.6 隔膜材料
26.3 電池結構
26.3.1 卷繞式鋰離子電池的結構
26.3.2 疊層鋰離子電池的結構
26.3.3 “聚合物”鋰離子電池的結構
26.4 鋰離子電池特點與性能
26.4.1 鋰離子電池的特點
26.4.2 商品鋰離子電池的性能
26.5 安全特性
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繫
26.5.2 對鋰離子電池安全與設計的監管標準
26.6 結論與未來發展趨勢
參考文獻
第27章 常溫鋰金屬二次電池
27.1 概述
27.2 化學原理
27.2.1 負極
27.2.2 正極
27.2.3 電解質
27.3 金屬鋰二次電池的性質
27.3.1 電化學體繫
27.3.2 選用有機液態電解質的電池
27.3.3 聚合物電解質電池
27.3.4 無機電解質電池
27.4 結論
參考文獻
第28章 可充電堿性鋅/二氧化錳電池
28.1 概述
28.2 化學原理
28.3 結構
28.4 性能
28.4.1 次循環放電
28.4.2 循環
28.4.3 不同型號電池的性能
28.4.4 多單體並聯電池
28.4.5 溫度影響
28.4.6 貯存壽命
28.5 充電方法
28.5.1 恆電壓充電
28.5.2 恆電流充電
28.5.3 脈衝充電
28.5.4 溢流充電
28.6 單體電池和電池組型號
參考文獻

第4部分 特殊電池體繫
第29章 電動汽車和混合電動車用電池
29.1 緒論
29.1.1 電動汽車
29.1.2 電動汽車推進的動力和能源
29.1.3 電動汽車電池組繫統
29.1.4 電動汽車電池組的電子控制器
29.1.5 電動汽車的熱管理
29.1.6 電動汽車電池的汽車集成
29.2 電動汽車電池的性能目標
29.3 電動汽車電池
29.4 電動汽車的其他儲能技術
29.5 混合電動車
29.6 混合電動車的種類
29.6.1 停車?起步（微型）型混合電動車
29.6.2 助力混合電動車
29.6.3 重型混合電動車
29.6.4 輕型混合電動車
29.6.5 插電式混合電動車
29.7 HEV電池性能需求比較
29.8 HEV電池的車輛集成
29.9 其他HEV儲能技術
參考文獻
第30章 儲能電池
30.1 概述：電網儲能
30.2 沿革
30.2.1 抽水儲能
30.2.2 沿革、標準化電力設施
30.2.3 不受監管的市場環境
30.3 電池儲能：儲能繫統如何創造價值
30.3.1 快速備電
30.3.2 區域控制與頻率響應後備
30.3.3 商品電存儲
30.3.4 變電繫統穩定
30.3.5 變電電壓調節
30.3.6 輸電設施升級延遲
30.3.7 配電設施升級延遲
30.3.8 用戶電能管理
30.3.9 可再生能源管理
30.3.1 0電源質量和可靠性
30.4 電池儲能繫統裡程碑
30.4.1 新月電聯盟（現為美國能源聯合會），BESS，北卡羅來納州
30.4.2 南加利福尼亞愛迪生季諾電池存儲工程
30.4.3 波多黎各電力權威（PREPA）電池繫統
30.4.4 金谷電器協會（GVEA）Fairbanks 電池繫統
30.5 固定式用途的先進電池技術
30.5.1 β?Al2O3鈉高溫電池
30.5.2 電化學體繫描述
30.5.3 鈉/硫體繫電化學
30.5.4 鈉/金屬氯化物體繫電化學
30.5.5 鈉/硫電池技術
30.5.6 鈉/氯化鎳電池技術
30.5.7 鈉/硫電池設計思路
30.5.8 β?Al2O3鈉電池繫統應用
30.6 液流電池
30.6.1 鋅/溴液流電池
30.6.2 電化學體繫描述
30.6.3 性能
30.6.4 采用鋅/溴電池的儲能裝置
30.6.5 全釩液流電池
30.6.6 采用全釩液流電池的儲能設備
30.6.7 太平洋電力，猶他州城堡谷全釩液流電池（VRB）繫統
30.7 結論
參考文獻
第31章 生物醫學用電池
31.1 植入裝置用電池和需求
31.1.1 植入式心髒起搏器
31.1.2 植入式心髒復率除顫器
31.1.3 植入式心髒同步化治療除顫器
31.1.4 植入式心髒監護器
31.1.5 心髒輔助和完全型人工心髒裝置
31.1.6 神經刺激器
31.1.7 臨床實驗
31.2 外部供電醫療裝置電池的應用和需求
31.2.1 外部給藥泵
31.2.2 聽覺輔助裝置
31.2.3 自動外部除顫器
31.3 安全因素
31.3.1 一次電池的安全性
31.3.2 二次電池的安全性
31.3.3 運輸規則
31.4 可靠性
31.4.1 失效模式和故障樹分析
31.4.2 電池設計的質量鋻定
31.4.3 非破壞性測試
31.4.4 破壞性測試
31.5 生物醫學裝置用電池的特性
31.5.1 鋰/碘電池
31.5.2 鋰/亞硫酰氯電池
31.5.3 鋰/氟化碳電池
31.5.4 鋰/釩酸銀電池
31.5.5 鋰/二氧化錳電池
31.5.6 鋰/釩酸銀電池與鋰/氟化碳電池
31.5.7 鋰離子電池
31.5.8 鋅/空氣電池
31.5.9 生物燃料電池
參考文獻
第32章 消費電子產品的電池選擇
32.1 概述
32.2 電池選擇的要素
32.3 典型的便攜式應用
32.4 一次電池的種類和應用
32.5 二次電池的種類和應用
32.6 電池選擇的詳細標準
32.6.1 一次電池和二次電池的對比
32.6.2 電壓
32.6.3 物理尺寸
32.6.4 容量
32.6.5 負載電流和曲線
32.6.6 溫度需求
32.6.7 擱置壽命
32.6.8 充電
32.6.9 安全和監管
32.6.1 0成本
32.7 決定和權衡
32.7.1 減少可能的選項
32.7.2 性能標準的權衡
32.8 規避電池選擇中的常見失策
第33章 金屬/空氣電池
33.1 概述
33.2 化學原理
33.2.1 原理簡介
33.2.2 空氣電極
33.3 鋅/空氣電池
33.3.1 簡介
33.3.2 便攜式鋅/空氣原電池
33.3.3 工業鋅/空氣電池
33.3.4 混合空氣/二氧化錳原電池
33.3.5 鋅/空氣充電電池
33.3.6 機械式充電鋅/空氣電池
33.4 鋁/空氣電池
33.4.1 中性電解質鋁/空氣電池
33.4.2 堿性電解質中的鋁/空氣電池
33.5 鎂/空氣電池
33.6 鋰/空氣電池
33.6.1 背景
33.6.2 陽極
33.6.3 電解質和隔膜
33.6.4 陰極
33.6.5 電池設計及性能
33.6.6 電池組設計
33.6.7 鋰/水電池
參考文獻
第34章 水激活鎂電池及鋅/銀貯備電池
34.1 水激活鎂電池
34.1.1 概述
34.1.2 化學原理
34.1.3 水激活電池類型
34.1.4 結構
34.1.5 工作特性
34.1.6 電池用途
34.1.7 電池型號和尺寸
34.2 鋅/氧化銀貯備電池
34.2.1 概述
34.2.2 化學原理
34.2.3 結構
34.2.4 工作特性
34.2.5 單體和電池組型號和尺寸
34.2.6 特殊性能及維護
34.2.7 成本
參考文獻
第35章 軍用貯備電池
35.1 常溫鋰負極貯備電池
35.1.1 概述
35.1.2 化學原理
35.1.3 結構
35.1.4 工作特性
35.1.5 應用
35.2 旋轉貯備電池
35.2.1 概述
35.2.2 化學原理
35.2.3 設計依據
35.2.4 工作特性
參考文獻
參考書目
第36章 熱電池
36.1 概述
36.2 熱電池電化學體繫
36.2.1 負極材料
36.2.2 電解質
36.2.3 正極材料
36.2.4 焰火加熱材料
36.2.5 激活方法
36.2.6 絕緣、隔熱材料
36.3 單體電池化學原理
36.3.1 鋰/二硫化鐵體繫
36.3.2 鋰/二硫化鈷體繫
36.3.3 鈣/鉻酸鈣體繫
36.4 單體電池結構
36.4.1 杯式單體電池
36.4.2 開放式單體電池
36.4.3 片式單體電池
36.5 電堆結構設計
36.6 熱電池性能特征
36.6.1 電壓變化範圍
36.6.2 激活時間
36.6.3 激活壽命
36.6.4 涉及熱電池應用應注意的問題
36.7 熱電池檢測和監督
36.8 熱電池的新發展
參考文獻
參考書目

第5部分 燃料電池與電化學電容器
第37章 燃料電池導論
37.1 概述
37.2 燃料電池的工作
37.2.1 反應機理
37.2.2 燃料電池的主要組件
37.2.3 一般特性
37.3 千瓦以下燃料電池
37.3.1 氫和富氫燃料
37.3.2 電化學轉換
37.3.3 工作溫度
37.3.4 組件特性
37.3.5 空氣自呼吸繫統
37.3.6 環境友好
37.3.7 成本
37.4 千瓦以下燃料電池的創新設計：固體氧化物燃料電池
參考文獻
第38章 小型燃料電池
38.1 概述
38.2 燃料電池技術分類
38.3 燃料電池電化學行為
38.4 電池堆結構
38.5 燃料選擇
38.6 燃料處理與貯存技術
38.6.1 壓縮氫氣貯存
38.6.2 間接貯氫技術
38.6.3 燃料處理
38.6.4 燃料處理技術
38.6.5 氣體處理
38.7 繫統集成要求
38.7.1 燃料供應
38.7.2 空氣供應
38.7.3 水管理
38.7.4 熱管理
38.7.5 控制
38.8 硬件及特性
38.8.1 PEM燃料電池
38.8.2 固體氧化物燃料電池
38.9 預測
參考文獻
第39章 電化學電容器
39.1 概述
39.1.1 電化學電容器與電池的比較
39.1.2 電化學電容器的能量貯存
39.2 化學與材料特性
39.2.1 活性炭
39.2.2 改良碳材料
39.2.3 金屬氧化物
39.2.4 集流體材料
39.2.5 電解質
39.3 電容器行為特征
39.3.1 小型碳/碳電容器（容量小於10F）
39.3.2 大型碳/碳電容器（容量大於100F）
39.3.3 采用先進材料的電容器特性及裝置設計
39.4 電化學電容器模型
39.4.1 交流阻抗的等效電路
39.4.2 數學模型
39.4.3 混合電容器設計分析
39.5 電化學電容器測試
39.5.1 測試過程概述
39.5.2 碳/碳電容器的測試
39.5.3 混合電容器和贗電容電容器的測試
39.6 電容器和電池的成本及繫統
39.6.1 電化學電容器和電池的成本
39.6.2 電容器與電池相結合
39.6.3 模塊和壽命
39.6.4 單體平衡
參考文獻

第6部分 
附錄
附錄A 術語定義（英漢對照）
附錄B 標準還原電位1032附錄C電池材料的電化學當量
附錄D 標準符號和常數
附錄E 換算繫數1039附錄F文獻
附錄G 電池失效分析方法學
參考文獻

在21世紀的初十年，我們看到在全世界範圍內，電池工業對社會經濟和技術的重要性已經發生了巨大飛躍。這個變化使得《電池手冊》需要有一個全新的版本——第4版，以便能涵蓋不斷湧現的電池體繫及其應用等新信息。為了讀者能更方便快捷地查找到相關技術及應用的內容，在新版中增加了許多新的章節，同時也對一些章節進行了合並。更新了燃料電池方面的內容，新增加了在混合動力繫統中非常重要的電化學電容器章節，以及在電池技術中重要性不斷提高的電池模型章節。本手冊另一個新的特點是有一個專門的電池電解質章節，它對在單獨的各類電池體繫章節中出現的相關內容進行了總結和擴展。
在原電池領域，出現了如數碼相機等需要高功率的應用場合，為了滿足這一需求，推動了堿錳電池的發展。同樣，為了滿足這些高功率的需要，人們設計開發了陰極材料為MnO2和NiOOH復合物的羥基氧化鎳電池。在過去的十年中，Li?FeS2電池由於其容量得到提高，因此已成為高功率用鋰原電池的領頭羊，在某些場合取代Li?MnO2電池。

鋰離子電池能量密度和比能量的提高，極大地促進了筆記本電腦或計算機、智能手機和電子書刊等消費電子市場的爆炸性發展。典型的商品化18650電池，采用LiCoO2/石墨體繫，目前容量已達到2?55A?h，能量密度為570W?h/L，比能量為200W?h/kg。新型18650電池則能達到640W?h/L和240W?h/kg，它的負極是以合金代替傳統的石墨碳材料，它的性能還能進一步提高。在完全更新和極大擴展的第26章“鋰離子蓄電池”中詳細描述了以上這些進展。新增加的第32章“消費電子產品的電池選擇”詳細介紹電子產品制造商在其產品應用中如何選擇電池體繫的過程。

以上這些進展也為混合電動汽車（HEVs）、插電式混合動力車（PHEVs）和電動汽車（EVs）帶來新的推進繫統。自從20世紀90年代後期，Ni?MH電池就是HEVs選擇的電池繫統，並且性能也很好。鋰離子電池由於功率特性的提高，因此在HEVs上對Ni?MH電池提出挑戰。此外，鋰離子電池還被選用在“ChevyVolt PHEV”和“Nissan LeafEV”上，這兩款電動車在不久的將來就會進入市場。鋰離子電池還被選為其他新研制電動車電池體繫。同時，在鉛酸電池的新設計比如超級蓄電池（UltrabatteryTM）中，Pb負極中含有碳，它能提供電容效應，可以減小負極的硫酸鹽化。這就允許在微混合電動車中使用這種蓄電池，當汽車在空擋期間使發動機熄滅，以便減少尾氣排放，當需要時再由蓄電池重新啟動。在新的第29章“電動車電池”中詳細介紹了所有這些新進展。

在新的第30章中介紹了儲能電池，它對第3版中相關幾個章節的內容進行了合並和更新。美國能源部近期信息表明：鋰離子電池可能是將來能源貯存和電源調節用蓄電池的選擇。

同樣，本手冊增加了新的一章“生物醫學用電池”，它對第3版中相關的內容進行了合並和更新；並且為了滿足應用需求，本手冊把更多的重點放在了終端應用和電池的選擇上。

第4版的另一個特征是把第3版中兩章或更多章的內容合並成了新的一章，這樣能為讀者在查閱近似用途的電池或其繫統時提供更方便的途徑。刪減了原來的第4部分“貯備電池”，在新的第4部分“特殊電池體繫”中包含了貯備繫統。在合並的章節中有一個新的第13章“扣式電池”，它合並了Ag?Zn和Zn?空氣扣式電池的內容，因為這些電池在尺寸和應用上都有相似性。原來有關Ni?MH蓄電池的兩章現在合並成了新的第22章，因為在新的第29章中包含了這種蓄電池在車輛上的應用。這些合並的章節詳細介紹了上述技術的進展情況，以及消費品用能量型電池和HEVs用功率型電池的進展情況；其中消費品用預充電電池的設計是主要的進步。

本手冊還包含了關於軍用和空間用電池新的兩章。首先，原來關於水激活鎂電池和Zn?AgO貯備電池的兩章現合並成新的第34章“水激活鎂電池及鋅銀貯備電池”；其次，以前關於軍事應用的兩章——“常溫鋰貯備電池”和“旋轉貯備電池”現也被合並成新的第35章“軍用貯備電池”。

伴隨著消費電子產品中高能電池大量應用，現場故障變得更為普遍。因此，本手冊的另一個新特征就是在電池技術中新增加了附錄H“電池失效分析方法”。

後，我要感謝為完成本手冊付出時間和精力的60多位合作者。如果沒有他們，就不會有今天的這本手冊。感謝LoisKisch女士打字工作的幫助。我要對在本手冊準備期間提供幫助的Drs? Dan Doughty，H? Frank Gibbard ,Mark Salomon 和George Blomgren一並表示感激；我要衷心感謝McGraw?Hill ProfessionalBook Group的執行編輯Stephen S? Chapman先生在本手冊策劃和準備期間提供的建議；還要對GlyphInternational團隊的David Fogarty先生和他的同事們在本手冊編寫期間所做的貢獻表示感謝！

本手冊的工作是由DavidLinden先生發起的，他是第1版和第2版的主編。應他的邀請，我擔任了第3版的合著者。David先生去世後，我繼續完成了第4版的工作，真心希望本手冊能達到前面幾個版本的水平。
托馬斯 B? 雷登（Thomas B?Reddy）
譯者前言

第四版《電池手冊》（Handbook of Batteries）是由ThomasB?Reddy主編，組織美國一批電池專家撰寫的電池專著。新版《電池手冊》適應電池技術發展和電動車及大規模儲能等新的應用需求，在對傳統電池體繫部分全面進行修訂的基礎上，新增和補充鋰離子電池、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、相關性能及應用情況。本版手冊同時也為紀念DavidLinden（1923～2008）對本書及電池技術的傑出貢獻而再版發行。

第四版《電池手冊》分為5個部分，共39章，不僅覆蓋了前三版的內容，而且介紹電池技術，具有內容豐富、新穎性和實用強的特點。相信本書可以成為我國從事電池研究、生產和使用的各類科技與專業人員的一本極具價值的參考書和工具書。同時也可以作為各類中、高等院校及電化學和電池專業師生的有益參考書。

中國電子科技集團公司第十八研究所作為全國的電池專業研究所承擔了本書的翻譯工作。參加該書翻譯和審校的專家與科技人員有：汪繼強、劉興江、胡樹清、劉浩傑、王松蕊、餘勁鵬、楊同歡、任麗彬、吳彩霞、汪燕、種晉等。同時，中國電子科技集團公司第十八研究所的相關領導和部門對該書的編撰與出版提供了許多支持和幫助。
在此我們謹向參與本書翻譯和相關工作的專家和科技人員表示衷心感謝；向支持本項工作的領導和同事表示衷心感謝。
由於譯者水平與時間所限，此書難免有不當之處，歡迎讀者批評指正。
劉興江汪繼強2013年2月