این کتاب مروری بر باتری‎های سرب - اسید ازجمله اصول، کاربردها و پیشرفت‎های آن به‎عنوان ذخیره‎ساز انرژی در سال‎های اخیر خواهد داشت. به‎طور خاص در علوم پایه عملیاتی و پیشرفت‎های فناوری در علم مواد و مهندسی برای ساخت این باتری‎ها به‎طور خلاصه بحث شده است. تحلیل عمیقی نیز درباره ادغام آن با دیگر دستگاه‎های توان اوّلیه و مزایای آن‎ها در کاربردهای جاری آورده شده است. همچنین، چند فناوری پیشرفته باتری سرب - اسید نیز در این کتاب توصیف شده است. گروهی از دانشمندان و مهندسان برجسته حوزۀ باتری سرب - اسید در نگارش فصول این کتاب مشارکت داشته‎اند و علم و بینش خود در زمینه پیشرفت‎های اخیر در نظریه‎های اصولی، روش‎شناسی آزمایشگاهی و دستاوردهای تحقیقاتی در فناوری باتری سرب - اسید را به اشتراک گذاشته‎اند.

مقدمه ناشر    5
پیشگفتار    7
فصل 1 : اصول باتری‎های سرب - اسید    19
1-1 تاریخچه    20
1-2 اصول باتری سرب - اسید    21
1-2-1 ساختار سل    23
1-3 بازیافت باتری‎های سرب - اسید    29
1-4 شیمی/الکتروشیمی باتری‎های سرب - اسید    29
1-5 ترمودینامیک و سینتیک واکنش‎    32
1-5-1 فرآیند خوددشارژی در باتری سرب - اسید    32
1-5-2 ولتاژ سل سرب - اسید    33
1-5-3 ظرفیت سل سرب - اسید    39
1-5-3-1 اثر دما بر ظرفیت سل سرب - اسید    40
1-5-4 انرژی و توان سل سرب - اسید    41
1-5-5 واکنش‎های الکتروشیمیایی تجریه آب در سل باتری سرب - اسید    42
1-6 اجزای اصلی باتری سرب - اسید    45
1-6-1 شبکه باتری (جمع‎کننده جریان)    47
1-6-2 ماده فعال    49
1-6-2-1 ماده فعال مثبت (خمیر کاتد)    49
1-6-2-2 ماده فعال منفی (خمیر آند)    49
1-6-3 الکترولیت    51
1-6-4 جداکننده (عایق)    54
1-7 فرآیند ساخت و تولید باتری سرب - اسید    55
1-7-1 تولید سرب - اکسید    56
1-7-2 تولید خمیر    57
1-7-3 خمیرمالی    57
1-7-4 خشک‎کن    58
1-7-5 پخت    58
1-7-6 فرماسیون    59
1-7-7 مونتاژ    60
1-7-8 آب‎بندی جلد و درب    61
1-8 انواع باتری‎های سرب - اسیدی    61
1-8-1 باتری راه‎انداز - روشنایی - احتراق    62
1-8-2 باتری‎های کششی و چرخه عمیق    66
1-8-3 باتری ساکن    67
1-8-4 باتری سرب - اسید با دریچۀ خودتنظیم‎شونده    69
1-9 شارژ باتری‎های سرب - اسید    71
1-10 نگهداری از باتری سرب - اسید    77
1-10-1 شرایط نگهداری    77
1-10-2 ایمنی باتری سرب - اسید    80
1-11 حالت‎های شکست باتری سرب - اسید    81
1-12 اقتصاد و بازار انواع باتری‎های سرب - اسید    82
1-12-1 باتری‎های خودرویی    83
1-12-2 باتری در صنعت    86
1-12-3 باتری برای کاربردهای نوظهور شبکه‎ای    88
1-12-4 باتری‎های تجدیدپذیر توزیع‎شده    90
فصل 2 : فناوری‎های پیشرفته باتری    93
2-1 مقدمه    94
2-2 باتری‎های سرب پیشرفته    96
2-3 ابداعات جدید    97
2-3-1 طراحی‎های تقویت‎شده با کربن    97
2-3-2 جمع‎کننده‎های جریان منفی با ماهیت کربنی    98
2-3-3 الکترود‎های منفی کربن    99
2-3-4 هیبریدهای ابرخازن/ باتری    100
2-3-5 باتری‎های سرب - اسیدی دوقطبی    101
2-4 باتری‎های سربی در مقایسه با سایر دستگاه‎های ذخیره انرژی: ذخیره انرژی بدون باتری    103
2-5 مقایسه باتری‎های سرب - اسید با سایر باتری‎ها    105
2-5-1 لیتیوم - یون    105
2-5-2 سدیم - گوگرد    107
2-5-3 سدیم - نیکل‎کلرید    108
2-5-4 نیکل - کادمیوم    109
2-5-5 باتری‎های جریانی    110
2-6 مقایسه دستگاه‎های ذخیره‎سازی انرژی شهری    112
2-7 تجربه عملیاتی فناوری‎های جدید در دنیای ذخیره‎سازها    115
2-7-1 بواگ، آلمان    115
2-7-2 ادیسون کالیفرنیای جنوبی، چینو، کالیفرنیا    116
2-7-3 متلاکاتلا، آلاسکا    117
2-7-4 لرویک، جزایر شتلند، اسکاتلند    118
2-7-5 ایستگاه لیون، پنسیلوانیا    119
2-7-6 جزیره کینگ، تاسمانی    119
2-7-7 آخن، آلمان    120
2-8 پایداری ذخیره‎سازهای انرژی    120
2-8-1 استفاده مجدد از باتری سرب - اسید    121
2-8-2 استفاده مجدد از باتری لیتیوم - یون    122
2-8-3 مقایسه انرژی چرخه عمر    123
2-9 جمع‎بندی    124
فصل 3 : ابداعات جدید در حوزۀ باتری سرب - کربن    131
3-1 مقدمه    132
3-2 نقش کربن    133
3-3 انواع افزودنی‎های کربنی در باتری سرب - کربن    133
3-3-1 کربن سیاه    133
3-3-2 انولوله‎های کربنی    134
3-3-3 کربن فعال    136
3-3-4 نانوصفحات گرافن    138
3-3-5 افزودنی پوسته برنج    141
3-3-6 افزودنی هیبرید کربنی    142
3-4 چسب‎های باتری سرب - کربن    143
3-4-1 لیگنین و مشتقات آن    144
3-4-2 پلی‎وینیل الکل، پلی‎آکریلات و پلی‎وینیل استات    146
3-4-3 پلی‎آنیلین - لیگنوسولفونات    147
3-4-4 پلی‎پیرول    149
3-5 تولید گاز هیدروژن در باتری سرب - اسید    150
3-6 چالش کنترل گاز هیدروژن در باتری سرب - کربن    151
3-6-1 افزودن مواد کامپوزیت سرب - کربن    153
3-6-2 دوپینگ هترواتم    156
3-6-3 افزودن مواد اکسنده    158
3-6-4 کربن متخلخل بدون لبه    158
3-7 جمع‎بندی    159
فصل 4 : اولتراباتری    165
4-1 مقدمه    166
4-2 لزوم نیازمندی به منابع انرژی پایان‎ناپذیر    166
4-2-1 تجمع سولفات سرب در صفحه منفی در معرض تخلیه با سرعت بالا    168
4-3 بهبود چرخه بازیابی باتری‎ها    170
4-4 ساختار اولتراباتری    171
4-5 تفاوت در پتانسیل عملکردی    173
4-6 اصلاح مواد خازن    174
4-7 محدود کردن قشربندی الکترود با استفاده از الکترود الترباتری    175
4-8 تکامل هیدروژن در حضور ترکیبات کربنی در الکترود منفی    176
4-9 طراحی الکترود‎ها    178
4-10 چسب به‎کاررفته در اولتراباتری    178
4-11 مزایای استفاده از مواد کربنی در اولتراباتری‎ها    180
4-11-1 بهبود عملکرد باتری‎های سرب - اسید با کربن    181
4-11-2 فعال کردن کربن برای واکنش در الکترود    182
4-12 انواع روش‎های فعال‎ کردن کربن    184
4-12-1 تولید کربن فعال از طریق فعال‎سازی فیزیکی    184
4-12-2 تولید کربن فعال به‎وسیله فعال‎سازی با مواد شیمیایی    185
4-12-3 فعال‎کننده‎های کربن فعال    185
4-13 چیدمان ساختاری الکترود منفی در اولتراباتری    188
4-13-1 ساخت الکترود منفی اولتراباتری براساس ثبت اختراع‎ها    190
4-14 مثال‎هایی از استفاده از مواد کربنی در الکترود منفی    194
4-15 تجزیه‎و‎تحلیل انواع ترکیبات کربنی برای استفاده در الکترود    197
4-16 کربن در شبکه به‎جای آلیاژ سرب    199
4-17 عملکرد اولتراباتری در خودروهای الکتریکی هیبریدی    202
فصل 5 : شبکه‎های کربنی    209
5-1 مقدمه    210
5-2 عملکرد، طراحی و شاخصه‎های جمع‎کننده جریان در باتری سرب - اسید    210
5-3 شبکه‎های پلاستیکی قالب‎گیری تزریقی‎شده فلزی‎شده    215
5-4 شبکه‎های فیبر کربنی    220
5-5 شبکه‎های فوم کربنی    222
5-6 شبکه‎های لانه‎زنبوری کربنی    227
فصل 6 : صفحه مثبت    239
6-1 مقدمه    240
6-2 عوامل محدودیت عملکرد باتری سرب - اسیدی    241
6-3 الکترود مثبت    242
6-4 افزودنی رسانا    246
6-4-1 مواد کربنی    246
6-4-2 عناصر فلزی    247
6-4-3 اکسید فلزی    248
6-4-4 مواد آلی    249
6-5 افزودنی متخلخل    250
6-6 افزودنی هسته‎زایی    252
6-7 نتیجه‎گیری    254
فصل 7 : چشم‎انداز باتری‎های سرب - اسید    263
7-1 مقدمه    264
7-2 روند رو‎به‎رشد بازار برای باتری‎های نوآورانه سرب    264
7-3  چرا باتری سرب - اسید همچنان یک پیشرو است؟    266
7-4 محدودیت‎های استفاده از سرب    268
7-5 سرعت بازیافت باتری سرب - اسید    269
7-6 آینده باتری‎های سرب - اسید: آیا سرب در نبرد فناوری محدودیت دارد؟    269
7-7 تأمین مالی تحقیقات اضافی برای افزایش ظرفیت    270
7-8 آینده باتری سرب - اسیدی راه‎انداز - توقف و میکروهیبریدی در وسایل نقلیه    271