铅酸蓄电池的组成部分_铅酸蓄电池的寿命

　　铅酸蓄电池的组成部分

　　铅酸蓄电池是蓄电池的一种。以其低廉的价格，良好的高倍率放电性能，应用非常广泛，如汽车、摩托车、火车、轮船、通信以及UpS等均需运用。铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、电解液、容器、极柱、隔膜、可导电的物质等组成。

　　（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酸铅，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。ß—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，铅蓄电池会表现出良好的性能。

　　（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酸铅，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，市场上浓硫酸一般分为两种：一种是工业用浓硫酸，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，浓硫酸中硫酸含量为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酸中，而是将浓硫酸缓慢加入水中。

　　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，要防止脱落的活性物质到达对方的极板。因此，隔板的孔径要小，孔数要多。

　　铅酸蓄电池的寿命

　　铅酸蓄电池的寿命一般是2年左右。

　　普通蓄电池又称为铅酸蓄电池，它的电极是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是日常维护频繁。铅酸蓄电池一般寿命在2年左右，而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水。

　　铅酸蓄电池寿命跟什么有关

　　1、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。

　　2、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。

　　3、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。

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　　4、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。

　　5、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。

　　铅炭电池是铅酸电池的创新技术，相比铅酸电池有着诸多优势。铅炭电池有以下优势：一是充电快，提高8倍充电速度；二是放电功率提高了3倍；三是循环寿命提高到6倍，循环充电次数达2000次；四是性价比高，比铅酸电池的售价有所提高，但循环使用的寿命大大提高了；五是使用安全稳定，可广泛地应用在各种新能源及节能领域。此外，铅炭电池也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能——90分钟就可充满电（铅酸电池若这样充、放，寿命只有不到30次）。而且由于加了碳（石墨烯），阻止了负极硫酸盐化现象，改善了电池失效的一个因素。

　　铅碳电池是一种新型的超级电池，是将铅酸电池和超级电容器两者合一：既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能--90分钟就可充满电（铅酸电池若这样充、放，寿命只有不到30次）。而且由于加了碳（石墨烯），阻止了负极硫酸盐化现象，改善了过去电池失效的一个因素，更延长了电池寿命。铅碳电池是将非对称超级电容器与铅酸电池采用内并联方式两者合一的混合物，作为一种新型的超级电池，铅碳电池是将铅酸电池和超级电容器两者技术的融合，是一种既具有电容特性又具有电池特性的双功能储能电池。因此既发挥了超级电容瞬间功率性大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的能量优势，一个小时就可充满电。拥有很好的充放电性能。由于使用了铅碳技术，铅碳电池的性能远远优于传统的铅酸蓄电池，可应用于新能源车辆中，如：混合动力汽车、电动自行车等领域；也可用于新能源储能领域，如风光发电储能等。Lead-carbon电池具有与传统铅酸电池相近的低廉价格优势及成熟的工业制造基础，在各种应用领域有着极强的竞争力优势。

　　这种混合技术能够在车辆加速和制动期间快速地输出和输入电荷，特别适合于微混合动力车的“停止一启动”系统。铅碳电池可以提高原来铅酸蓄电池的功率，延长使用寿命。

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