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第一章 化学电源概论1

第一节 绪论1

一、化学电源发展史1

二、化学电源的分类2

三、90年代的化学电源4

第二节 化学电源的组成及工作原理11

一、化学电源的组成11

二、化学电源的工作原理12

第三节 化学电源的性能14

一、原电池的电动势14

二、电池的内阻18

三、电池的开路电压与工作电压21

四、电池的容量与比容量25

五、电池的能量与比能量28

六、电池的功率与比功率33

七、电池的贮存性能和循环寿命36

第四节 化学电源中的多孔电极40

一、多孔电极的意义40

二、两相多孔电极41

三、三相多孔电极47

第二章 锌-二氧化锰电池61

第一节 概述61

一、二氧化锰电极的阴极还原过程64

第二节 二氧化锰电极64

二、二氧化锰的晶型结构和性能76

三、锰粉种类和简单生产工艺77

第三节 锌电极79

—、干电池中锌的电位-pH图关系79

二、锌的阳极反应79

第四节 锌-二氧化锰电池的电解液81

一、NH4+、Zn2+对正极电极电位的影响82

二、NH4+、Zn2+对负极电极电位的影响84

三、电解液pH值对MnO2还原过程的影响86

一、锌-二氧化锰电池的开路电压和工作电压87

第五节 锌-二氧化锰电池的主要中性能87

二、锌-二氧化锰电池的欧姆内阻90

三、锌-二氧化锰干电池的容量及其影响因素90

四、锌-二氧化锰电池的贮存性能92

第六节 锌-二氧化锰电池生产工艺的分析97

一、浆糊式锌锰厂电池生产工艺的分析97

二、纸板电池的制造102

三、簿膜电池104

第七节 高氯化锌电池105

第八节 碱性锌-二氧化锰电池111

一、碱性锌-二氧化锰电池111

二、碱性锌-二氧化锰电池结构113

三、正极工作原理115

四、可再充电性能116

第三章 铅酸蓄电池119

第一节 概述119

一、铅酸蓄电池的种类119

二、铅酸蓄电池产品型号122

三、铅酸蓄电池的结构124

四、铅酸蓄电池生产流程126

第二节 铅酸蓄电池的热力学基础126

一、电池反应126

二、电池的电动势及电极电位128

三、铅-硫酸水溶液的电位-pH图134

一、板栅的作用141

第三节 板栅及其制造141

二、铅锑合金相图分析144

三、正极板栅的腐蚀148

四、正极板栅的变形154

五、铅-锑合金的改进155

六、低锑与无锑合金板栅156

第四节 铅粉的制造163

一、铅粉形成过程164

二、铅粉的性能165

第五节 正极活性物质166

一、正极充放电机理166

二、二氧化铅变体的晶型结构及其有关性能169

三、二氧化铅变体形成与转变的条件172

四、二氧化铅活生物质的性能变化173

第六节 负极活性物质176

一、铅电极的充放电机理与钝化问题176

二、负极添加剂178

三、硫酸盐化及其防止方法181

第七节 生极板的制造182

一、铅膏182

二、淋酸184

三、固化、干燥过程185

第八节 极板的化成186

二、化成时的电化学反应187

一、化成时的化学反应187

三、化成时槽压和电极电位的变化189

四、化成时极板中铅膏的变化过程193

五、化成的工艺条件194

六、化成及后处理195

七、干式荷电极板196

第九节 电池的装配199

第十节 铅酸蓄电池的性能200

一、电池的内阻200

二、充放电特性202

三、容量206

四、电池的贮存性能和充电保持能力209

五、铅酸蓄电池的耐久能力212

第十一节 铅酸蓄电池的发展方向213

第四章 碱性电池215

第—节 隔-镍电池215

一、概述215

二、镉-镍电池的工作原理216

三、镉—镍电池的电性能227

四、有极板盒式镉-镍蓄电池的制造232

五、烧结式镉-镍蓄电池238

六、镉-镍密封蓄电池242

七、圆柱箔式密封镉-镍蓄电池251

一、概述258

第二节 锌-氧化银电池258

二、氧化银电极261

三、锌电极266

四、锌-氧化银电池的制造工艺274

五、锌-氧化银电池的性能和寿命288

六、锌-氧化银电池的改进方向297

第三节 其它碱性电池297

一、铁-镍蓄电池297

二、镉-氧化银蓄电池302

三、锌-氧化汞电池304

一、锂电池的特点306

第一节 概述306

第五章 锂电池306

二、锂电池的分类307

第二节 锂有机电解质电池309

一、有机电解质溶液309

二、有机电解质溶液电池315

第三节 锂无机电解质电池328

第四节 常温锂二次电池简述333

第六章 燃料电池336

第一节 概述336

一、燃料电池的发展历史336

二、燃料电池的工作原理及分类336

三、燃料电池的研制方向及发展340

第二节 烧料电池的热力学344

一、燃料电池的电动势344

二、燃料电池的效率346

第三节 烧料电池的动力学352

一、燃料电池出的工作电压352

二、燃料电池的输出功率353

三、燃料电池动力学的核心问题355

第四节 电催化356

一、电催化作用356

二、氢的阳极氧化362

三、氧的阴极还原367

第五节 烧料电池的工作374

一、燃料的生产和提纯375

二、电池组电路排列气液供应376

三、水的生成及排除377

四、热的生成及排除380

第六节 烧料电池系统380

一、磷酸型燃料电池382

二、熔融碳酸盐燃料电池385

三、固体电解质燃料电池388

第一节 钠硫电池389

一、概述389

第七章 其它化学电源389

二、钠硫电池的工作原理390

三、导电陶瓷隔膜397

四、存在问题及发展趋向399

第二节 固体电解质电池400

一、概述400

二、常温型固体电解质的离子导电机理401

三、常温型体电解质电池406

第三节 热电池409

一、概述409

二、电池结构410

三、工作原理412

第一节 电池设计准备424

第八章 化学电源设计424

一、材料来源425

二、电池特性的决定因素425

三、电池性能440

四、电池工艺443

五、环境保护444

第二节 电池最佳设计的基本规则445

一、电池零部件的主要设计要求445

二、电池体积的类似偏摩效应446

第三节 一般电池设计的基本步骤447

一、确定组合电池中单体电池数目、单体电池工作电压与工作电流密度447

四、计算电池正负极活性物质的用量448

二、计算电极总面积和电极数目448

三、计算电池容量448

五、计算电池正负极板平均厚度449

六、电池隔膜(隔板)材料的选择及其厚度、层数的确定450

七、确定电解液的浓度及用量451

八、确定电池的装配松紧度及单体电池容器尺寸451

第四节 设计举例451

一、单确定体电池数目452

二、单体电池的设计452

三、板栅的设计455

四、电解液的计算459

第五节 板栅设计的最优化461