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第1章　化学电源的基本知识1

1.1　概述1

1.1.1　化学电源发展简史1

1.1.2　化学电源的组成2

1.1.3　化学电源的工作原理5

1.1.4　电极的组成7

1.1.5　化学电源的分类8

1.2　化学电源的热力学原理10

1.2.1 电池电动势的定义10

1.2.2　电池电动势与物质活度的关系11

1.2.3 电池电动势的温度系数12

1.2.4　电池电动势的测定原理13

1.3　化学电源的性能14

1.3.1 电池的内阻14

1.3.2　开路电压、放电电压和充电电压16

1.3.3 电池的容量和比容量19

1.3.4　电池的能量和比能量23

1.3.5　电池的功率和比功率25

1.3.6　电池的自放电25

1.3.7　电池的循环寿命27

1.3.8　电池的输出效率27

1.4　粉末多孔电极28

1.4.1　粉末多孔电极的种类28

1.4.2　骨架和基板的类型29

1.4.3　多孔电极的特点30

第2章　铅酸蓄电池32

2.1　概述32

2.1.1　铅酸蓄电池分类及型号32

2.1.2　铅酸蓄电池的结构35

2.1.3　铅酸蓄电池的特点36

2.2　铅酸蓄电池的热力学原理36

2.2.1　铅酸蓄电池的成流反应36

2.2.2　电极电位及电池的电动势38

2.2.3　Pb-H2SO4-H2O的电位－pH图39

2.3.1　二氧化铅的种类和性质43

2.3　二氧化铅正极43

2.3.2　二氧化铅电极的充放电机理46

2.3.3　二氧化铅电极循环性能的改善50

2.3.4　二氧化铅电极的添加剂52

2.4　铅负极55

2.4.1　铅负极的充放电机理55

2.4.2　铅负极的添加剂57

2.4.3　铅负极的不可逆硫酸盐化60

2.4.4　铅负极的自放电61

2.5　铅酸蓄电池的电性能63

2.5.1 电池电动势和开路电压63

2.5.2　电池的内阻64

2.5.3　电池的充放电特性65

2.5.4　电池的容量66

2.5.5　电池的贮存性能68

2.5.6　电池的循环寿命70

2.6　铅酸蓄电池的制造工艺72

2.6.1　板栅的制造73

2.6.2　电解液和隔板78

2.6.3　铅粉的制造82

2.6.4　生极板制造84

2.6.5　极板化成87

2.6.6　电池装配92

2.7.1 电池的运行制度93

2.7　铅酸蓄电池的使用和维护93

2.7.2　电池的充电94

2.7.3　铅酸蓄电池的维护95

2.8　密封式免维护铅酸蓄电池95

2.8.1 电池工作原理96

2.8.2　电池制造工艺98

2.8.3　电池装配98

2.8.4　密封铅酸蓄电池的性能98

2.9　铅酸蓄电池的发展方向99

第3章　镉－镍电池101

3.1　概述101

3.1.1　镉－镍电池分类101

3.1.2　镉－镍电池型号和标志102

3.2　镉－镍电池的反应与电动势103

3.2.1　成流反应103

3.2.2　电池电动势103

3.3　氧化镍电极104

3.3.1 氧化镍电极的成流反应104

3.3.2　氧化镍电极的晶型107

3.3.3　氧化镍电极添加剂108

3.4　镉电极109

3.4.1　镉电极的反应机理109

3.4.2　镉电极的钝化与添加剂109

3.5.1 电极材料的制造110

3.5　镉－镍电池电极的制造110

3.5.2　电极的制造技术114

3.6　镉－镍电池的制造129

3.6.1　有极板盒式电池129

3.6.2　烧结式镉－镍电池134

3.6.3　密封式镉－镍电池135

3.6.4　发泡式镉－镍电池141

3.6.5 纤维式镉－镍电池142

3.6.6　黏结式镉－镍电池142

3.6.7　快充式镉－镍电池143

3.7　镉－镍电池的性能144

3.7.1　充、放电性能145

3.7.2　活性物质的利用率145

3.7.3　自放电特性148

3.7.5　耐过充和过放电能力149

3.7.6　电池内阻149

3.7.4　电池寿命149

3.7.7　温度特性150

3.7.8　电池记忆效应150

3.8　镉－镍电池的使用和维护151

3.8.1　充放电制度151

3.8.2　电池活化152

3.8.3　电解液更换152

第4章　锌－银碱性蓄电池154

4.1　概述154

4.2.2　锌－银电池的结构155

4.2　锌－银电池的组成、结构和工作原理155

4.2.1　锌－银电池的组成155

4.2.3　锌－银电池的工作原理156

4.3　锌－银电池的电极157

4.3.1　锌负极157

4.3.2　氧化银正极160

4.4　锌－银电池的制造工艺163

4.4.1　银电极的制备163

4.4.2　锌电极的制备165

4.4.3　隔膜的选择166

4.4.4　电池的装配167

4.4.5 电解液的配制168

4.5　锌－银电池的电性能169

4.5.1　充放电性能169

4.5.2　电池的比容量169

4.5.3　电池的比能量170

4.5.4　电池的比功率170

4.5.5　电池的内阻171

4.5.6　电池的贮存寿命171

4.5.7　电池的循环寿命172

第5章　氢－镍电池174

5.1　概述174

5.2.1 电池的工作原理175

5.2　高压氢－镍电池175

5.2.2　电池的结构和制造177

5.2.3　电池的性能179

5.2.4　电池的优缺点179

5.3　金属氢化物－镍电池180

5.3.1　电池的结构180

5.3.2　电池的工作原理181

5.3.3　电池的性能182

5.4　金属氢化物电极184

5.4.1　电极反应184

5.4.2　电极反应的动力学186

5.4.3　电极的制备191

5.4.4　电极材料的研究193

5.5　影响贮氢电极性能的因素212

5.5.1　电极制作工艺212

5.5.2　黏结剂215

5.5.3　合金粉末颗粒度216

5.5.4　电解液浓度218

5.6　贮氢电极修饰方法的研究219

5.6.1　合金表面的包覆处理219

5.6.2　电极中添加金属或金属氧化物222

5.6.3　电极表面化学处理224

5.7　MH-Ni电池的制造229

5.8　MH-Ni电池的研究与发展230

第6章　锂离子电池233

6.1　概述233

6.2　锂离子电池的结构和工作原理234

6.2.1　锂离子电池的结构234

6.2.2　锂离子电池的工作原理235

6.3　正极材料237

6.3.1　正极材料的性能237

6.3.2　氧化钴锂239

6.3.3　氧化镍锂242

6.3.4　氧化锰锂244

6.4.1　碳材料的种类和结构249

6.4.2　石墨化碳材料249

6.4　碳负极材料249

6.4.3　无定形碳材料252

6.4.4　碳材料的改性253

6.4.5　锂在碳材料中的嵌入机理257

6.5　电解质溶液262

6.5.1　有机电解质溶液263

6.5.2　聚合物电解质267

6.5.3　无机电解质271

6.6　隔膜271

6.7　锂离子电池的制造工艺272

6.7.1　正极的制造272

6.7.2　负极的制造274

6.8.1　电池的特性275

6.8.2　电池的命名与分类275

6.7.3　电池组装275

6.8　聚合物锂离子电池275

6.8.3　电池的工作原理276

6.8.4 电池的制造276

6.8.5　电池的性能276

6.9　锂离子电池的性能277

6.10　锂离子电池的应用278

6.10.1　在电子产品方面的应用278

6.10.2　在交通工具方面的应用278

6.10.3　在航天及军事方面的应用279

参考文献280