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铅酸蓄电池结构

(一) 正极板(正极活性物质)

正极板活性物质的主要成分是二氧化铅.具有较强的氧化性，放电时，与硫酸发生反应生成硫s铅，并吸收电子，二氧化铅有两种类型晶格，一种是α—Pb02 另一种是β—Pb02.这两种二氧化铅活性物质差别很大，它们在正极板所起的作用也不相同.?—Pb02 给出的容量是α—PbO2 的1.5~~~3倍.而α—Pb02具有较好的机械强度，它的存在，正极板活性物质不宜软化脱落，只有α—Pb02 和βα—PbO2 的比例达到0.8时，胶体蓄电池经销，铅酸蓄电池会表现出良好的性能.

正极活性物质在放电状态下，与电解质硫酸发生反应生成硫s铅与水.其反应式如下:Pb02+3H++HSO4+2e==PbSO4+2H2O 充电时，在外线路的作用下转化为ρbO2与H2SO4放电时，二氧化铅的ρb4+接受了负极送来的电子形成ρb+2与溶液中的硫酸根离子结合生成ρbSO4 .当硫s铅达到一定量时，变成沉淀物附着在较板上.充电时硫s铅中的铅离子 的电子被外线路带走转化为 二氧化铅.将水中 氢离子留在溶液中.氧离子与铅离子结合生成二氧化铅进入晶格，形成正极活性物质.

12V7AH铅酸蓄电池

铅酸蓄电池12V7AH

(二)负极板(负极活性物质)

在铅酸蓄电池里，为了供负极活性物质充分与电解液发生反应，故将铅制成多孔海棉状，又称为海绵铅，在放电时，铅给出外线路电子形成 Pb+2 与溶液的硫酸根 结合生成硫s铅，充电时，部分PbSO4首先溶解成Pb2+与SO4.Pb+2接受电子还原成铅进入负极活性物质晶格。

( 三)电解液

硫酸是铅酸蓄电池电解液中的重要原材料之一，市场上浓硫s一般分为两种:一种是工业用浓硫s，纯度较低，不适用于铅酸蓄电池;另一种为纯度较高的分析纯，较适合于铅酸蓄电池，硫酸的分子量为98，浓硫s中硫酸含量为98%是无色透明油状液体，具有很强的吸水性和腐蚀性，与水结合后，可放出大量的热.所以在电解液配制过程中，一定要注意防护，以免出现危险，配制时，千万不要把水加入浓硫s中，而是将浓硫s缓慢加入水中。铅酸蓄电池电解液配制过程中，对水的要求较高，水中含杂质的多少，直接影响电池的质量.铅蓄电池用水外观是无色透明的，残渣含量应小于0.01%.一般检验水的标准用电阻率(Ωcm)或电导率来表示，比较简单的方法是:采用电阻率测量法:用数字式万用表将档位拨至20MΩ处，将万用表两只表笔相距1厘米，测出水的电阻阻值在5——10MΩ即可。

(四) 隔板

隔板也是铅蓄电池主要组成部分之一，其质量对电池影响很大，隔板的主要功能是防止电池正负极板短路，蓄电池中，对隔板的要求是:采用多孔质隔板，允许电解液自由扩散和离子迁移，要有比较小的电阻，隔板孔径要小.空隙总面积要大，要防z脱落的活性物质 到达对方的较板. 因此， 隔板的孔径要小， 孔数要多。

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自加入WTO后，随着国家相关产业的拉动及国际电池生产厂商在华投资的增多，中国铅酸蓄电池产业发展较快，年增长速度**过30%以上。同时随着国际市场需求的不断增加，中国也成为了世界上z大的铅酸蓄电池出口国之一。我国铅酸蓄电池技术与国际水平差距不明显，汽车电池处于国际先进水平，动力用、电动自行车用电池技术接近国际先进水平。

　　经过20多年的发展，胶体蓄电池制造厂家，免维护和密封蓄电池技术进步取得了巨大成就，使铅酸蓄电池不仅在交通运输、军事*等传统领域得到广泛应用，而且被广泛应用与太阳能光伏发电、风力发电、通信电源、电力变配电系统、铁路、船舶通讯、起动、照明电源、UPS电源中。技术进步推动了蓄电池行业的快速发展，使其成为新兴的朝阳产业之一。但是由于铅酸蓄电池主要原材料——铅的价格在2004年下半年大幅度增长，并持续保持高价位运行，铅酸蓄电池的行业利润呈下降趋势。

　　近年来，随着市场需求的变化，铅酸蓄电池的生产方式及工艺不断完善，制造水平不断提升，电池比能量、循环寿命、性能一致性、使用安全性和环保性不断提高。随着电动自行车蓄电池等动力电源的发展，高温固化技术发展较快。一般认为高温固化可以提高蓄电池的寿命近年来负极添加剂及配比也积累了大量参数，并找出了一些有规律的经验。国内对于其他先进技术如卷绕式电池，双较式，薄型较板等还只是处于研究阶段，没有批量生产。

　　从我国**技术申报情况看，蓄电池行业在近几年的总体技术发展防线是电池结构改进及电池型号开发。而国外**技术则主要涉及现金的薄型较板双较式铅电池、使用模块结构的密封电池和胶体电解液铅电池。因此，我们的**技术与国外还有一定差距。

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鉴由于前几年通讯和信息技术发展缓慢，再加上其他领域的总体经济状况不景气，欧洲的铅酸牵引蓄电池工业遭受了消较的影响。这种情况对工业牵引蓄电池市场的影响大一些，而对汽车牵引蓄电池市场的影响则较轻。牵引蓄电池这一行业通过增强自身实力和专业性，已适应这种不断变化的趋势，但单凭在这两个方面努力，要取得以后的成功是不够的。这个行业在通过完善制造体系来提g效率方面还面临着严峻的挑战。但更为重要的是要为现在和将来的应用研发新的产品。可以将已有铅酸牵引蓄电池技术用于能源网和混合型汽车蓄电池、新型的备用和牵引蓄电池和改进型汽车蓄电池的研制。以现在蓄电池行业的实力，更深一步的推动发展该行业有着巨大的潜力。牵引蓄电池行业必须要应对这个巩固铅酸牵引蓄电池作为重要的电能储存设备地位的挑战。

以技术来改善牵引蓄电池商业业绩

人们常常把铅酸牵引蓄电池看成是一种落后、没有发展前途的技术， 如果要在这个行业中获得更大的发展就必须改变这种观念。事实很清楚，铅酸牵引蓄电池的产品技术和制造技术都取得了巨大 的进步，牵引蓄电池比以前更可靠、更便宜而且不需要维护，此外由于铅的毒性所带来的环境压力提高了铅的回收率。

牵引蓄电池的发展方向有两方面，一方面是行业实力的增强和相互联合提高生产效率，并且在一定程度上主要集团之间能达到相对的稳定性；另一个方面是技术的发展，应用于各种负载上的铅酸蓄电池可以获得改进，特别是12V和36V的汽车用阀控式密封铅酸牵引蓄电池。用于各种型号的电动车和混合型电动车的牵引蓄电池要求更多的能源动力，在未来的几年中将会开辟新市场，虽然具有较高能量密度的镍/氢牵引蓄电池和锂牵引蓄电池有利于应用在电动车中，但强劲的发展计划将使铅酸牵引蓄电池成为重要的选择对象。此外对汽车蓄电池所进行的改进也适用于备用和牵引牵引蓄电池。

铅酸牵引蓄电池行业需要提高其作为创新者的形象。对研究和开发的投资可以改进产品和工序，但每家公司必须不断改变自身能力，从而使自己的地位不断增强。在这儿需要明确地说明一下蓄电池是否对环境产生影响的问题，牵引蓄电池*任何经济支持得到有效的回收并且不会散逸到环境中。工厂的有害物质的散逸已得到了完全的控制，工人的健康也得到严格措施的保护。

汽车牵引蓄电池

根据不同的负载，汽车蓄电池根据不同的应用必须符合不同的要求和 回收责任。

36V/42V能源网蓄电池牵引牵引蓄电池的不同要求水平：36V SLI汽车牵引蓄电池（用于高能补充放电）、36V停止和启动牵引蓄电池、36V混合型（帮助启动和能源再生）、36V适当混合型（高电压）电压范围的不同可满足从混合型电动车到更g级的船用电源的要求。*y个阶段，把电压从12/14V调到36/42V，这样有利于降低电流，将每次发动机停止和启动作为一个循环，这种循环将过于繁重；下一阶段，交流发电机作为一台综合发动机在车辆刹车后提供恢复能量并提供起动和加速时能源的补给。在这种情况下，牵引蓄电池需要在一个不饱和充电状态下工作，如果以小放电量使用，蓄电池就会有很长的循环寿命。混合型电动车需要更高的能量达到高电压（144V或更高），这通常被看成是铅酸牵引蓄电池和镍/氢牵引蓄电池和锂蓄电池的分水岭，但铅酸牵引蓄电池在这个领域仍然具有潜力。汽车牵引蓄电池将会从现在的富液式结构趋向于12V VRLA型式，因为后者在起动性能、循环性能和安全性方面都具有优势。在这一领域内36V电池的改进和对生产成本的有效控制都会比12V电池的发展会更好些。

从长远来说，燃料电池会为牵引蓄电池开辟新的机遇。燃料电池的较小体积意味着只能提供车辆在匀 速时需要的电量，但提供不了车辆加速时需要的z大电量。蓄电池的本质就是提供能量并能允许再生，这种职责同混合电动车一样，这方面较终有利于燃料电池的应用。

我们需要重新评价新材料技术，活性物质仍是铅基化合物，但利用率会得到提高，使用铅来制造牵引蓄电池的板栅（集电极和支撑架）还是z佳选择。板栅涂层和板栅成分会更有效。甚至可以考虑采用双较板的新结构。

备用蓄电池和牵引蓄电池

备用牵引蓄电池已经发展成两个方向：UPS系统使用的短寿命、高能量密度和电信部门使用的**命、低能量密度。改良的设计促进了电极集中的水平，延长牵引蓄电池的寿命，在牵引蓄电池的耐久和能量密度之间要认真考虑。

同样地，胶体蓄电池，了解汽车蓄电池的可靠性，胶体蓄电池零售，会增加采用牵引蓄电池的阻力，却可进一步使VRLA蓄电池在牵引动力方面的应用变为可能，但要增加其能量密度。

牵引蓄电池未来之路铅酸牵引蓄电池行业正处于一个重要的阶段，通过扩大生产规模来提g效率的空间有限，对产品和工艺的革新将成为未来的关键所在。铅酸牵引蓄电池技术仍然是一项具有优势的技术，特别体现在汽车领域——一个事实上较d的具有潜力的市场。高电压能源网牵引蓄电池和混合型电动车牵引蓄电池也可以提供。镍/氢牵引蓄电池和锂牵引蓄电池从本质上说都比铅酸电池要贵，而且它们没有良好的回收基础，牵引蓄电池工业和它的供应商们需面对挑战，保持铅酸牵引蓄电池的优势地位。

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