铅酸蓄电池原理

 1， 铅酸电池的组成结构
电池是一种将电能以化学能储存的装置，必须具备体积小、可携带，耐震、耐冲击以及寿命长、高能量密度等特性，因此在许多的领
域受到普遍的应用，尤其是铅酸蓄电池更是累积了相当多的技术，构成铅酸电池的四个主要部分为电极板(阳极板与阴极板)、电解液、隔离
板、与外部的电槽，下面分别描述各部分的主要材质与功能：
 (1)电极
电池中最为重要的材料就是极板，构成极板的原料为铅粉，亦是可变化成正、负极活性物质的材料，较为代表性的铅粉制造机最早由
日本电池公司创设人发明，将铅块表面的氧化物去除，收集充分磨细之铅粉。铅粉中的主要成分为一氧化铅，其百分比含量将会是影
响电池性能的重要指针。在极板中所使用的蕊条，形状如格子般的板栅，主要材质为铅锑(Pb-Sb)系与铅钙( Pb-Ca )系合金，用以附着活性物质，具有充作集电体的作用。锑(Sb)的加入可以改善正极与活性物质间的接和，有助于耐蚀性之提升、延长寿命，缺点在于锑若溶解于电解液中成为 SbO^-₃离子，而在负极板上产生Sb，将会产生氢气造成自放电。Pb-Ca系合金之结晶组织则因添加适当的钙后，促使铅结晶细小、提升硬度，而且不会产生自放电，目前普遍使用于小型密封型铅酸电池。极板的制造上则有两种方式，第一种方式是涂浆式极板，将稀硫酸与添加材料，添加于铅粉调制成膏状，并均匀涂覆在格子状极板上，进行金属铅之氧化、干燥，造成活性物质之结晶成长，最后置于稀硫酸电解液中进行氧化，这种方式形成的极板，通常采用在铅酸电池的阴极板上。第二种方式则是包层式极板，将直径9μm之微细玻璃长纤维当作纺织丝，将其编成圆筒型之管子，与配置在管子中心的铝合金蕊条间，填充铅粉，接着浸渍于稀硫酸中，使铅粉一部分变成硫酸铅后，置于空中干燥，这种方式所形成的极板具有良好的弹性，是铅酸电池中阳极板最佳的选择。

因此在电池充放电时，两极的活化物质会随着化学变化而反复膨胀与收缩，电极必须根据电池的容量，选择适当的规格与数量。但是在两极活性物质中，阴极板的海绵状铅的结合力较强，阳极板的过氧化铅结合力弱，使得在长期使用之后，会不断脱落，这就是铅酸电池寿命受到限制的主要原因，因此若要设法延长铅酸电池的使用期限，从阳极板的改良下手是当务之急。