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铅酸电池
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'''铅酸电池'''（VRLA），是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是[[硫酸]]溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。<ref>[https://www.baidu.com/s?wd=%E9%93%85%E9%85%B8%E7%94%B5%E6%B1%A0&ie=utf-8&tn=02049043_8_pg&ch=12 铅酸电池]</ref>
一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V；在应用中，经常用6个单格[[铅酸]]电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池，还有24V、36V、48V等。
== 简介 ==
法国人普兰特于1859年发明铅酸蓄电池，已经历了近150年的发展历程，铅酸蓄电池在理论研究方面，在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步，不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域，铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。
根据铅酸蓄电池结构与用途区别，粗略将电池分为四大类：
启动用铅酸蓄电池。
动力用铅酸蓄电池。
固定型阀控密封式铅酸蓄电池。
其它类，包括小型阀控密封式铅酸蓄电池，矿灯用铅酸蓄电池等。
一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V。在应用中，经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池。还有24V、36V、48V等。
== 产品结构 ==
VRLA电池是这样设计的：在电池中，一部分数量的电解液被吸收在极片和隔板中，以此增加负极吸氧能力，阻止电解液损耗，使电池能够实现密封。
== 电极中的电化学反应 ==
阀控铅酸电池的电化学反应式如下所示。充电是将外部直流电源连在蓄电池上进行充电，使电能转化成化学能储存起来。放电是电能从电池中释放出来去驱动外部设备。
当VRLA蓄电池充电将达到顶点时，充电电流只被用来分解电解液中的水，此时，电池正极产生氧气，负极产生氢气，气体会从蓄电池中溢出，造成电解液减少，需不定时加水。
另一方面，充电末期或过充条件下，充电能量被用来分解水，正极产生的氧气与负极的海绵状铅反应，使负极的一部分处于未充满状态，抑制负极氢气的产生。
== 使用条件 ==
避免将电池与金属容器直接接触，应采用防酸和阻热材料，否则会引起冒烟或燃烧。
[[File:铅酸电池.jpg|缩略图|[https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/21a4462309f790520c03db4e0cf3d7ca7bcbd5a6?x-bce-process=image/watermark,image_d2F0ZXIvYmFpa2U4MA==,g_7,xp_5,yp_5 原图链接]]]
使用指定的充电器在指定的条件下充电，否则可能会引起电池过热、放气、泄露、燃烧或破裂。
不要将电池安装在密封的设备里，否则可能会使设备浦破裂。
将电池使用在医护设备中时，请安装主电源外的后备电源，否则主电源失效会引起伤害。
将电池放在远离能产生火花设备的地方，否则火花可能会引起电池冒烟或破裂。
不要将电池放在热源附近（如变压器），否则会引起电池过热、泄漏、燃烧或破裂。
应用中电池数目超过一只时，请确保电池间连接无误，且与充电器或负载连接无误，否则会引起电池破裂、燃烧或电池损害，某些情况下还会伤人。
特别注意别让电池砸在脚上。
电池的指定使用范围如下。超出此范围可能会引起电池损害。
电池的正常操作范围为： 77.F（25℃）
电池放电后（装在设备中）： 5.F到122.F（-15℃到50℃）
充电后： 32.F到104.F（0℃到40℃）
储存中： 5.F到104.F（-15℃到40℃）
不要将装在机车上的电池放在高温下、直射阳光中、火炉或火前，否则可能会造成电池泄漏、起火或破裂。
不要在充满灰尘的地方使用电池，可能会引起电池短路。在多尘环境中使用电池时，应定期检查电池。
== 寿命 ==
放电深度： 放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止。100%深度指放出全部容量.铅酸蓄电池寿命受放电深度影响很大，设计考虑的重点就是深循环使用、浅循环使用还是浮充使用.若把浅循环使用的电池用于深循环使用时，则铅酸蓄电池会很快失效。
因为正极活性物质二氧化铅本身的互相结合不牢,放电时生成硫酸铅，充电时又恢复为二氧化铅，硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大，则放电时活性物质体积膨胀。若一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅，体积增加95%。这样反复收缩和膨胀，就使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛，易于脱落。若一摩尔二氧化铅的活性物质只有20%放电，则收缩、膨胀的程度就大大降低，结合力破坏变缓慢。因此，放电深度越深,其循环寿命越短。
过充电程度： 过充电时有大量气体析出，这时正极板活性物质遭受气体的冲击，这种冲击会促进活性物质脱落；此外，正极板栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀，所以电池过充电时会使应用期限缩短。
温度的影响： 铅酸蓄电池寿命随温度升高而延长。在10℃~35℃间，每升高1℃，大约增加5~6个循环，在35℃~45℃之间，每升高1℃可延长寿命25个循环以上，高于50℃则因负极硫化容量损失而降低了寿命。
电池寿命在一定温度范围内随温度升高而增加，是因为容量随温度升高而增加。如果放电容量不变，则在温度升高时其放电深度降低，固寿命延长。
硫酸浓度的影响： 酸密度的增加，虽对正极板容量有利，但电池的自放电增加，板栅的腐蚀也加速，也促使二氧化铅的松散脱落，随着蓄电池中使用酸密度的增加，循环寿命下降。
放电电流密度的影响： 随着放电电流密度增加，电池的寿命降低，因为在大电流密度和高酸浓度条件下，促使正极二氧化铅松散脱落。
== 注意事项 ==
新的蓄电池投入使用后，必须定期地进行充电和放电。充电的目的是使蓄电池贮存电能及时地恢复容量，以满足用电设备的需要。放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数，及促进电极活性物质的活化反应。蓄电池充电和放电状况的好坏，将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。蓄电池充电的方法有很多，选择科学合理的充电方法将会大大提高蓄电池的维护效果。
确保在电池和设备之间和周围进行充分的绝缘措施。不充分的绝缘措施可能引起电击、短路发热、冒烟或燃烧。
充电应用充电器，直接连在直流电源可能会引起电池泄漏、发热或燃烧。
由于自放电，电池容量会缓慢减少。在储存长时间后使用前，请重新对电池充电。
== 恒定电流充电法 ==
在充电过程中充电电流始终保持不变，叫做恒定电流充电法，简称恒流充电法或等流充电法。在充电过程中由于蓄电池电压逐渐升高，充电电流逐渐下降，为保持充电电流不致因蓄电池端电压升高而减小，充电过程必须逐渐升高电源电压，以维持充电电流始终不变，这对于充电设备的自动化程度要求较高，一般简陋的充电设备是不能满足恒流充电要求的。恒流充电法，在蓄电池最大允许的充电电流情况下，充电电流越大，充电时间就可以缩短。若从时间上考虑，采用此法有利的。但在充电后期若充电电流仍不变，这时由于大部分电流用于电解水上，电解液出气泡过多而显沸腾状，这不仅消耗电能，而且容易使极板上活性物质大量脱落，温升过高，造成极板弯曲，容量迅速下降而提前报废。所以，这种充电方法很少采用。
== 定电流定周期快速充电法 ==
这种方法的特点是，以电流幅度恒定和周期恒定的脉冲充电电流对蓄电池充电，两个充电脉冲之间有一放电脉冲进行去极化，以提高蓄电池的充电接受能力。在充电过程中，充电电流及其脉宽不受蓄电池充电状态的影响。因此，它是一种开环式脉冲充电。这种充电方法易使蓄电池充满容量，但如果不增加防止过充电的保护装置，容易造成强烈的过充电，影响蓄电池的使用寿命。在这种充电方法中，虽然整个充电过程均加有去极化措施，但是这种固定的去极化措施，难于适合充电全过程的要求。
==参考文献==
[[Category:300 科學類]]
一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V；在应用中，经常用6个单格[[铅酸]]电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池，还有24V、36V、48V等。
== 简介 ==
法国人普兰特于1859年发明铅酸蓄电池，已经历了近150年的发展历程，铅酸蓄电池在理论研究方面，在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步，不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域，铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。
根据铅酸蓄电池结构与用途区别，粗略将电池分为四大类：
启动用铅酸蓄电池。
动力用铅酸蓄电池。
固定型阀控密封式铅酸蓄电池。
其它类，包括小型阀控密封式铅酸蓄电池，矿灯用铅酸蓄电池等。
一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V。在应用中，经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池。还有24V、36V、48V等。
== 产品结构 ==
VRLA电池是这样设计的：在电池中，一部分数量的电解液被吸收在极片和隔板中，以此增加负极吸氧能力，阻止电解液损耗，使电池能够实现密封。
== 电极中的电化学反应 ==
阀控铅酸电池的电化学反应式如下所示。充电是将外部直流电源连在蓄电池上进行充电，使电能转化成化学能储存起来。放电是电能从电池中释放出来去驱动外部设备。
当VRLA蓄电池充电将达到顶点时，充电电流只被用来分解电解液中的水，此时，电池正极产生氧气，负极产生氢气，气体会从蓄电池中溢出，造成电解液减少，需不定时加水。
另一方面，充电末期或过充条件下，充电能量被用来分解水，正极产生的氧气与负极的海绵状铅反应，使负极的一部分处于未充满状态，抑制负极氢气的产生。
== 使用条件 ==
避免将电池与金属容器直接接触，应采用防酸和阻热材料，否则会引起冒烟或燃烧。
[[File:铅酸电池.jpg|缩略图|[https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/21a4462309f790520c03db4e0cf3d7ca7bcbd5a6?x-bce-process=image/watermark,image_d2F0ZXIvYmFpa2U4MA==,g_7,xp_5,yp_5 原图链接]]]
使用指定的充电器在指定的条件下充电，否则可能会引起电池过热、放气、泄露、燃烧或破裂。
不要将电池安装在密封的设备里，否则可能会使设备浦破裂。
将电池使用在医护设备中时，请安装主电源外的后备电源，否则主电源失效会引起伤害。
将电池放在远离能产生火花设备的地方，否则火花可能会引起电池冒烟或破裂。
不要将电池放在热源附近（如变压器），否则会引起电池过热、泄漏、燃烧或破裂。
应用中电池数目超过一只时，请确保电池间连接无误，且与充电器或负载连接无误，否则会引起电池破裂、燃烧或电池损害，某些情况下还会伤人。
特别注意别让电池砸在脚上。
电池的指定使用范围如下。超出此范围可能会引起电池损害。
电池的正常操作范围为： 77.F（25℃）
电池放电后（装在设备中）： 5.F到122.F（-15℃到50℃）
充电后： 32.F到104.F（0℃到40℃）
储存中： 5.F到104.F（-15℃到40℃）
不要将装在机车上的电池放在高温下、直射阳光中、火炉或火前，否则可能会造成电池泄漏、起火或破裂。
不要在充满灰尘的地方使用电池，可能会引起电池短路。在多尘环境中使用电池时，应定期检查电池。
== 寿命 ==
放电深度： 放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止。100%深度指放出全部容量.铅酸蓄电池寿命受放电深度影响很大，设计考虑的重点就是深循环使用、浅循环使用还是浮充使用.若把浅循环使用的电池用于深循环使用时，则铅酸蓄电池会很快失效。
因为正极活性物质二氧化铅本身的互相结合不牢,放电时生成硫酸铅，充电时又恢复为二氧化铅，硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大，则放电时活性物质体积膨胀。若一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅，体积增加95%。这样反复收缩和膨胀，就使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛，易于脱落。若一摩尔二氧化铅的活性物质只有20%放电，则收缩、膨胀的程度就大大降低，结合力破坏变缓慢。因此，放电深度越深,其循环寿命越短。
过充电程度： 过充电时有大量气体析出，这时正极板活性物质遭受气体的冲击，这种冲击会促进活性物质脱落；此外，正极板栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀，所以电池过充电时会使应用期限缩短。
温度的影响： 铅酸蓄电池寿命随温度升高而延长。在10℃~35℃间，每升高1℃，大约增加5~6个循环，在35℃~45℃之间，每升高1℃可延长寿命25个循环以上，高于50℃则因负极硫化容量损失而降低了寿命。
电池寿命在一定温度范围内随温度升高而增加，是因为容量随温度升高而增加。如果放电容量不变，则在温度升高时其放电深度降低，固寿命延长。
硫酸浓度的影响： 酸密度的增加，虽对正极板容量有利，但电池的自放电增加，板栅的腐蚀也加速，也促使二氧化铅的松散脱落，随着蓄电池中使用酸密度的增加，循环寿命下降。
放电电流密度的影响： 随着放电电流密度增加，电池的寿命降低，因为在大电流密度和高酸浓度条件下，促使正极二氧化铅松散脱落。
== 注意事项 ==
新的蓄电池投入使用后，必须定期地进行充电和放电。充电的目的是使蓄电池贮存电能及时地恢复容量，以满足用电设备的需要。放电的目的是及时地检验蓄电池容量参数，及促进电极活性物质的活化反应。蓄电池充电和放电状况的好坏，将直接影响到蓄电池的电性能及使用寿命。蓄电池充电的方法有很多，选择科学合理的充电方法将会大大提高蓄电池的维护效果。
确保在电池和设备之间和周围进行充分的绝缘措施。不充分的绝缘措施可能引起电击、短路发热、冒烟或燃烧。
充电应用充电器，直接连在直流电源可能会引起电池泄漏、发热或燃烧。
由于自放电，电池容量会缓慢减少。在储存长时间后使用前，请重新对电池充电。
== 恒定电流充电法 ==
在充电过程中充电电流始终保持不变，叫做恒定电流充电法，简称恒流充电法或等流充电法。在充电过程中由于蓄电池电压逐渐升高，充电电流逐渐下降，为保持充电电流不致因蓄电池端电压升高而减小，充电过程必须逐渐升高电源电压，以维持充电电流始终不变，这对于充电设备的自动化程度要求较高，一般简陋的充电设备是不能满足恒流充电要求的。恒流充电法，在蓄电池最大允许的充电电流情况下，充电电流越大，充电时间就可以缩短。若从时间上考虑，采用此法有利的。但在充电后期若充电电流仍不变，这时由于大部分电流用于电解水上，电解液出气泡过多而显沸腾状，这不仅消耗电能，而且容易使极板上活性物质大量脱落，温升过高，造成极板弯曲，容量迅速下降而提前报废。所以，这种充电方法很少采用。
== 定电流定周期快速充电法 ==
这种方法的特点是，以电流幅度恒定和周期恒定的脉冲充电电流对蓄电池充电，两个充电脉冲之间有一放电脉冲进行去极化，以提高蓄电池的充电接受能力。在充电过程中，充电电流及其脉宽不受蓄电池充电状态的影响。因此，它是一种开环式脉冲充电。这种充电方法易使蓄电池充满容量，但如果不增加防止过充电的保护装置，容易造成强烈的过充电，影响蓄电池的使用寿命。在这种充电方法中，虽然整个充电过程均加有去极化措施，但是这种固定的去极化措施，难于适合充电全过程的要求。
==参考文献==
[[Category:300 科學類]]