前语
影响铅酸蓄电池寿数的要素是多方面的，包含电池的内涵要素，如蓄电池结构、正负极板栅资料、正负极活性物质、隔板、电解液浓度等，也取决于一系的外在要素，如放电电流密度、温度、放电深度、保护情况和储存时刻等。放电度越深，运用寿数越短。过充电也会使寿数缩短。跟着酸浓度添加，电池寿数下降。在大容量铅酸蓄电池研讨进程中咱们发现铅绒短路是构成蓄电池功能下降并失效的重要原因。此外正极板栅的腐蚀变形、正极活性物质掉落、软化、不可逆硫酸盐化、锑在活性物质上的严峻堆集都是影响蓄电池寿数的关键要素。
为了避免正极板栅腐蚀，研发了多元低锑合金。这种多元合金的耐腐蚀性大幅度进步。负极板栅选用镀铅铜拉网。铜板栅分量与活性物质之比为1：3，蓄池的比能量得到明显进步。并且由于铜板栅负极电功能好，充电承受能力强，提了蓄电池充放电循环寿数。在正负极活性物质中参加添加剂，进步活性物质利用率，延伸运用寿数。为了避免铅绒短路采取了全面的防短路办法。选用了高功能的板和一系列的新装配工艺。
铅酸蓄电池开展简介
铅酸蓄电池最早由盖斯腾·普朗特于1860年制成，至今己有140多年的前史。一百多年来，跟着科学技能的开展，铅酸蓄电池的工艺、结构、出产机械化和自动化程度不断完善，功能不断进步。由于其优秀的功能价格比，直到今日铅酸蓄电池的产量和运用仍处于各种化学电源的首位”。其运用首要包含动力、起动、应急和作业电源，运用目标包含车辆、船只、飞机、电信体系、电脑、仪器以及其它设备、设备，尤其在轿车电池和工业蓄电池中，铅酸蓄电池占有90％以上的市场份额，具有绝对优势121。1800年原始的Valta电堆初次呈现。1801年戈泰罗特现已观察到所谓“二次电流”，即在充电后能够得到和充电电流方向相反的电流。德拉·早维从1836～1843年研讨了Pb02在硫酸溶液中作为正极的原电池。铅酸蓄电池的几种电极方式和首要工序的制作工艺是在1860～1910年的半个世纪中逐步确认下来的。最早呈现的是构成式极板。1881年福尔初次提出涂膏式极板。谢朗最早运用Pb．sb合金铸造板栅，意图是为了进步液态合金的流动性和固态时的硬度。1924年R自己岛津创造晰球磨机，并用球磨粉替代红黄丹粉作为蓄电池的活性物质。用木素作为负极活性物质添加剂有效地避免了硫酸铅结晶变粗，延伸了蓄电池的寿数。20世纪20年代呈现了微孔橡胶隔板，40年代有了树脂一纸隔板，它们逐步替代了木隔板n 50年代到60年代的20年间，铅酸蓄电池在制作工艺方面的重大进展有几个方面：用塑料替代硬质橡胶制作电池槽和盖；选用薄形极板并改进板栅规划；运用于启动用蓄电池的穿壁焊技能；遍及选用低锑或无锑合金铸造板栅；进步短时率放电时活性物质利用率；干式荷电池的制作工艺。70年代后各国都大力开展免保护和密封铅酸蓄电池吼在基础理论方面，物理学特别是电子学的成就和手法被遍及选用：稳恒电位仪、扫描电流仪、扫描电子显微镜、x．射线与中子衍射、核磁共振与电子光谱等加上旋转圆盘电极和计算机技能。研讨要点从热力学转到电极进程动力学。
铅酸电池的首要出产厂家散布在包含美国、欧洲（英国、德国、法国等）、日本在内的几个发达国家，他们的总产量占国际总产量的70％左右。美国具有全球最大的铅酸电池出产商EXIDE技能公司（全球年销售额到达28亿美元），还有其他一些十分大型的铅酸电池出产商，比方JOHNSON，CONTROL，DEKA，DELPHI等。美国的铅酸电池产量占全球的20％左右，可是近年来跟着技能、劳动力本钱等方面要素的改变，部分铅酸电池企业经营呈现滑坡。铅酸电池的出产向劳动力本钱低的我国印度、东南亚等国家和地区搬运。欧洲具有许多大型的铅酸电池出产商，例如CHLORIDE，HOPPECKE，F1AMM，DETA，HAWKER等。欧洲的铅酸电池在全球占有重要的位置，具有阳光公司（现为EXIDE的子公司）这样的老牌的技能先进铅酸蓄电池出产商。2001年欧洲的起动铅酸电池产量为4810万只，2002年估计为4910万只。2005年将到达5180万只。在工业电池方面，2000年备用电池富液式为13万只，小于24Ah的密封电池为11万只，大于24Ah的密封电池为43万只。日本出产铅酸电池的出产商首要有汤浅电池公司、松下电池公司、古河电池公司、新神户电机公司、日本电池（GS）公司等。据有关方面的计算，2002年日本铅酸电池产量约11．6亿美元，铅酸电池中轿车起动电池占55．7％，工业电池（固定铅酸电池）占6．7％，小型铅酸电池占8．O％，其他占29，7％。九十年代以来，铅酸电池占二次电池总产量比重一向维持在20％左右，这几年有所上升。
近年来我国铅酸蓄电池功能有了很大改进，分量比能量和体积比能量均有较大进步。少保护和免保护、阀控式密封铅酸蓄电池开展很快。
铅酸蓄电池结构、组成和分类
铅酸蓄电池的电化学表达式为：（一）PbIH2SO·IPb02（+）。
铅酸蓄电池首要结构包含正极、负极、隔板、硫酸电解液、蓄电池槽和盖。正负极别离焊接成极群，大容量蓄电池中由汇流排引出成极柱。铅酸蓄电池运用的电解液是必定浓度的硫酸电解液。雨隔板的效果是将正负极离隔，它是电绝缘体（如橡胶、塑料、玻璃纤维等），耐硫酸腐蚀，耐氧化，还要有满足的孔率和孔径，能让电解液和离子自在穿过。槽体也是电绝缘体，耐酸、耐温规模宽，机械强度高，一般用硬橡胶或塑料作槽体。
1．2．1正极活性物质
正极活性物质为二氧化铅。Pb02的晶型有d–Pb02和0–Pb02。在硫酸溶液中，
Pb02电极反响为：
PbOa+HS04“+3H++2e=PbS04+2H20
实验标明，B—Pb02的放电容量总是大于a–Pb02的放电容量。这是由于B—Pb02的实在比外表积比Q–Pb02大，直接影响硫酸铅在其外表的成长和分散，然后影响活性物质的利用率。在充放电进程中，n–Pb02和B—Pb02互相转化，首要是a–Pb02转化为13–Pb02。正极的充放电反响机理，能够分为溶解堆积机理和固态机理。
为了进步正极的活性物质利用率，运用各种添加剂，包含导电性添加剂、无机类添加剂如铋、硫酸钙、硫酸铝、沸石等及有机和高分子添加剂同。韦国林经过研讨以为～种BD添加剂能够大大进步蓄电池容量。明显进步活性物质利用率，能构成具有更多孔隙的微观结构，然后起到改进传质进程的效果，明显进步正极的充放电功能。BD和PⅡ砸联合效果能够明显地进步电池容量以及正极活性物质利用率。
Ramanthanll41研讨标明，硫酸钙添加到正极活性物质中，在高放电率和低温条件下，改进了电池功能。向正极活性物质中参加RS03H，改进了正极微孔内H+的分散条件，大幅度进步了正极放电容量和正极活性物质利用率115】。D．Pavlov和N．CopkOV将Pb，04和铅粉混合，选用高温固化得到4PbO·PbS04膏化成后作为正极板，则电池的循环寿数进步30％，由于活性物质中a。Pb02的含量明显添加I“。文献1171介绍了一种高功能正极板，在一般铅膏成分中参加了过硫酸盐，活性物质具有高的孔率和比外表积，放电功率至少1W／cm2。活性物质孔率为55％，比外表积至少为4m2／g。文献【181提出在铅膏中添加PbF2，并添加氟树脂乳胶做粘合剂，不需求固化，有利于蓄电池的大功率输出。还有人提出在活性物质中添加碳素的一起运用丙烯基和丙烯基苯乙烯，首要是有利于网络的构成，添加孔率。
1．2．2负极活性物质
负极活性物质为铅。当蓄电池放电时，铅负极为阳极，铅氧化成Pb“，从电极外表分散到溶液中，与8042-发作沉积反响。假如铅电极过电位足以导致固相成核时，能够发作固相反响，S042-直接与铅磕碰构成固态硫酸铅。而在充电进程中Pb2+被复原。铅在硫酸溶液中能够发作钝化。为了避免这一现象发作，出产上选用海绵铅作负极。
为了进步电池寿数和容量，按捺析氢反响，需求在负极中参加各种膨胀剂。负极铅简单在化成后的枯燥工序中氧化，能够参加缓蚀剂。常用的膨胀剂有无机膨胀剂和有机膨胀剂。无机膨胀剂包含硫酸钡、硫酸锶、炭黑等，有利于电解液分散，有利于深度放电，并可推延钝化效果，还能阻挠电极比外表积缩短。有机膨胀剂包含腐植酸、木质素、木素磺酸盐、组成鞣料，起效果是避免电极比外表积缩短。常用的抗氧化的阻化剂有a一羟基B一奈甲酸、甘油、木糖醇、抗坏血酸、松香等，他们都能起按捺铅氧化的效果。
1．2．3蓄电池电解液
蓄电池电解液为硫酸。在电解液中参加浓度为0．7mol／L的Na2SO。时蓄电池的容量有明显进步。CoSO。也是人们研讨较多的一种添加剂。在铅蓄电池电解液中参加CoSO。，能够进步正极活性物质与板栅之间的附着，以及Pb02颗粒之间的附着，这样就有效地进步了正极板栅的循环寿数。（NH4）2Cr207电解液添加剂可使铅电极的容量添加，并加快电极的阴极和阳极进程，进步氧的分出过电位。别的参加烟酰胺、羟基胺族化合物、不饱和脂肪族化合物对蓄电池的寿数也有优点
1．2．4板栅
蓄电池活性物质一般固定在用铅和铅合金制成的板栅上。铅锑合金是较早创造的板栅合金，现在仍广泛运用的锑的含量为4～6％。和纯铅比较铅锑合金机械特性好，可铸性好，热膨胀系数低，腐蚀均匀等。铅锑合金的缺陷是电阻大，析气率高，电池失水量添加，还加快了板栅的腐蚀。为此需求下降锑含量，构成低锑合金以及超低锑合金。低锑合金则首要需求处理板栅铸造中的热裂现象，因此需求参加成核剂，成核剂首要是s、Se、cu、As几种元素。首要低锑合金品种有含银、铋低锑合金；含硒、硫低锑合金；铅锑砷、铅锑镉和铅锑镉银合金；铅钙锡铝合金；铅锶锡铝合金等。
1．2．5隔板
隔板是蓄电池的组成部分之一，它的首要效果是避免正负极短路．但又不能明显添加电池内阻，并且还要答应电解液自在分散和离子搬迁。此外还要有必定的机械强度，耐酸腐蚀，耐氧化。隔板首要品种有微孔橡胶隔板、烧结式聚氯乙烯微孔塑料隔板、聚氯乙烯软质塑料隔板、玻璃纤维和聚丙烯隔板、玻璃丝隔板及复合隔板。
