铅酸蓄电池

第一节铅酸蓄电池基本知识

铅酸蓄电池的发展

铅酸蓄电池是1859年卡斯通和普朗特(Gaston&Plante)发明的。

他们用两片铅片作电极，中间隔以橡皮卷成的细螺旋作隔板，浸在10%的硫酸(H2S0 )溶液(密度1.06g/cm3)中，构成一个铅酸蓄电池。

1906年，普朗特向法国科学院提交了一个由9个单体电池构成的铅酸蓄电池，这是世界上第一个铅蓄电池普朗特电池。

由于它的主要原料是铅和酸，因而称为铅酸蓄电池或简称为铅蓄电池。

但普朗特电池存在着电极活性物质利用率低、化成时间相当长、电池放电容量不大等问题，所以没有获得工业上的应用。

1910年开始，铅酸蓄电池生产得到充分发展。

原因:一是汽车数量的快速增长，带动了用于启动、照明和点火的蓄电池的发展;其次是电话业采用铅酸蓄电池作为备用电源，并要求安全可靠又能使用多年，使得蓄电池开始广泛用于汽车、铁道、通信等工业。

1957年原西德阳光公司制成胶体密封铅酸蓄电池并投入市场，标志着实用的密封铅酸蓄电池的诞生。

1971年美国Gates公司生产出玻璃纤维隔板的吸液式电池，这就是阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA电池)。VRLA电池商业化应用30年来，尽管出现过一些问题，如漏液、早期容量损失、寿命短等，曾一度引起人们的怀疑，但经过多年的努力，其设计技术有了很大的发展，并沿用至今。

(二)主要零部件及作用

(1)极板(板栅):以铅锑合金为骨架，上面紧密地涂上铅膏，经过化学处理后，正、负极板上形成各自的活性物质，正极的活性物质是PbO2，负极的活性物质是海绵铅，在成流过程中，负极被氧化，正极被还原，负极板一般为深灰色，正极板为暗棕色。

(2)隔板:隔板有水隔板、玻璃纤维隔板、微孔橡胶隔板、塑料隔板等，隔板的作用是储存电解液，气体通道，使正、负极间的距离缩到最小而互不短路;隔板可以防止极板的弯曲和变形，防止活性物质的脱落，要起到这些作用，就要求隔板具有高度的多孔性、耐酸、不易变形、绝缘性能要好，并且有良好的亲水性及足够的机械强度。

(3)电解液:铅酸蓄电池一律采用硫酸电解质，是电化学反应产生的必需条件。

对于胶体蓄电池，还需要添加胶体，以便与硫酸凝胶形成胶体电解质，此时硫酸不仅是反应电解质，还是胶体所需的凝胶剂。一定浓度的硫酸配比一定浓度的硅凝胶，即成为软固体状的硅胶电解质。碱性蓄电池的电解液是22%~40%浓度的氢氧化钾溶液。

(4)电池槽及槽盖:蓄电池外壳，它为整体结构，壳内由隔壁分成三格或六格互不相通的单格;其底部有突起的肋条，用来搁置极板组;肋条间的空隙用来堆放从极板上脱落下来的活性物质，以防止极板短路。槽的厚度及材料直接影响到电池是否鼓胀变形。外壳材料一般是用橡胶或工程塑料，如PVC或ABS槽盖。