鉅大LARGE | 點擊量：355次 | 2024年01月23日
鉛酸電池是怎么發(fā)明的？鉛酸電池的發(fā)展歷程!
定義：電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。英語：Lead-acidbattery。放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。分為排氣式蓄電池和免維護鉛酸電池。
電池主要由管式正極板、負極板、電解液、隔板、電池槽、電池蓋、極柱、注液蓋等組成。排氣式蓄電池的電極是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成，電解液是硫酸的水溶液。主要優(yōu)點是電壓穩(wěn)定、價格便宜；缺點是比能低(即每公斤蓄電池存儲的電能)、使用壽命短和日常維護頻繁。老式普通蓄電池一般壽命在2年左右，而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水。不過隨著科技的發(fā)展，鉛酸蓄電池的壽命變得更長而且維護也更簡單了。
鉛酸蓄電池最明顯的特征是其頂部有可擰開的塑料密封蓋，上面還有通氣孔。這些注液蓋是用來加注純水、檢查電解液和排放氣體之用。按照理論上說，鉛酸蓄電池需要在每次保養(yǎng)時檢查電解液的密度和液面高度，如果有缺少需添加蒸餾水。但隨著蓄電池制造技術(shù)的升級，鉛酸蓄電池發(fā)展為鉛酸免維護蓄電池和膠體免維護電池，鉛酸蓄電池使用中無需添加電解液或蒸餾水。主要是利用正極產(chǎn)生氧氣可在負極吸收達到氧循環(huán)，可防止水分減少。鉛酸水電池大多應(yīng)用在牽引車、三輪車、汽車起動等，而免維護鉛酸蓄電池應(yīng)用范圍更廣，包括不間斷電源、電動車動力、電動自行車電池等。鉛酸蓄電池根據(jù)應(yīng)用需要分為恒流放電（如不間斷電源）和瞬間放電（如汽車啟動電池）。
中文名鉛酸蓄電池外文名Lead-acidbattery別名鉛酸水電池
當(dāng)放電進行時，硫酸溶液的濃度將不斷降低，當(dāng)溶液的密度降到1.18g/ml時應(yīng)停止使用進行充電
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
充電：2PbSO?+2H?O=PbO?+Pb+2H?SO?（電解池）
鉛蓄電池
鉛蓄電池(4張)
放電：PbO?+Pb+2H?SO?=2PbSO?+2H?O（原電池）
陽極：PbSO?+2H?O－2e‐===PbO?+4H﹢+SO?2‐
陰極：PbSO?+2e‐===Pb+SO?2‐
負極：Pb+SO?2‐－2e===PbSO?
正極：PbO?+4H﹢+SO42‐+2e‐===PbSO?+2H?O
歷史
蓄電池是1859年由法國人普蘭特（Plante）發(fā)明的，至今已有一百多年的歷史。鉛酸蓄電池自發(fā)明后，在化學(xué)電源中一直占有絕對優(yōu)勢。這是因為其價格低廉、原材料易于獲得，使用上有充分的可靠性，適用于大電流放電及廣泛的環(huán)境溫度范圍等優(yōu)點。
普蘭特（G.Plante）于1859年發(fā)明鉛酸蓄電池，已經(jīng)歷了近150年的發(fā)展歷程，鉛酸蓄電池在理論研究方面，在產(chǎn)品種類及品種、產(chǎn)品電氣性能等方面都得到了長足的進步，不論是在交通、通信、電力、還是在航海、各個經(jīng)濟領(lǐng)域，鉛酸蓄電池都起到了不可缺少的重要作用。
到20世紀(jì)初，鉛酸蓄電池歷經(jīng)了許多重大的改進，提高了能量密度、循環(huán)壽命、高倍率放電等性能。然而，開口式鉛酸蓄電池有兩個主要缺點：①充電末期水會分解為氫，氧氣體析出，需經(jīng)常加酸、加水，維護工作繁重；②氣體溢出時攜帶酸霧，腐蝕周圍設(shè)備，并污染環(huán)境，限制了電池的應(yīng)用。近二十年來，為了解決以上的兩個問題，世界各國競相開發(fā)密封鉛酸蓄電池，希望實現(xiàn)電池的密封，獲得干凈的綠色能源。
1912年ThomasEdison發(fā)表專利，提出在單體電池的上部空間使用鉑絲，在有電流通過時，鉑被加熱，成為氫、氧化合的催化劑，使析出的H2與O2重新化合，返回電解液中。但該專利未能付諸實現(xiàn)：①鉑催化劑很快失效；②氣體不是按氫2氧1的化學(xué)計量數(shù)析出，電池內(nèi)部仍有氣體發(fā)生；③存在爆炸的危險。
60年代，美國Gates公司發(fā)明鉛鈣合金，引起了密封鉛酸蓄電池開發(fā)熱，世界各大電池公司投入大量人力物力進行開發(fā)。
1969年，美國登月計劃實施，密封閥控鉛酸蓄電池和鎘鎳電池被列入月球車用動力電源，最后鎘鎳電池被采用，但密封鉛酸蓄電池技術(shù)從此得到發(fā)展。
1969-1970年，美國EC公司制造了大約350,000只小型密封鉛酸蓄電池，該電池采用玻璃纖維棉隔板，貧液式系統(tǒng)，這是最早的商業(yè)用閥控式鉛酸蓄電池，但當(dāng)時尚未認識到其氧再化合原理。
1975年，GatesRutter公司在經(jīng)過許多年努力并付出高昂代價的情況下，獲得了一項D型密封鉛酸干電池的發(fā)明專利，成為今天VRLA的電池原型。
1979年，GNB公司在購買Gates公司的專利后，又發(fā)明了MFX正板柵專利合金，開始大規(guī)模宣傳并生產(chǎn)大容量吸液式密封免維護鉛酸蓄電池。
1984年，VRLA電池在美國和歐洲得到小范圍應(yīng)用。
1987年，隨著電信業(yè)的飛速發(fā)展，VRLA電池在電信部門得到迅速推廣使用。
1991年，英國電信部門對正在使用的VRLA電池進行了檢查和測試，發(fā)現(xiàn)VRLA電池并不象廠商宣傳的那樣，電池出現(xiàn)了熱失控、燃燒和早期容量失效等現(xiàn)象，這引起了電池工業(yè)界的廣泛討論，并對VRLA電池的發(fā)展前途、容量監(jiān)測技術(shù)、熱失控和可靠性表示了疑問，此時，VRLA電池市場占有率還不到富液式電池的50%，原來提到的“密封免維護鉛酸電池”名稱正式被“VRLA電池”取代，原因是VRLA電池是一種還需要管理的電池，采用“免維護”容易引起誤解。
1992年，針對1991年提出的問題，電池專家和生產(chǎn)廠家的技術(shù)員紛紛發(fā)表文章提出對策和看法，其中DrDaridFeder提出利用測電導(dǎo)的方法對VRLA電池進行監(jiān)測。I．c．Bearinger從技術(shù)方面評述VRLA電池的先進性。這些文章對VRLA電池的發(fā)展和推廣應(yīng)用起了很大的促進作用。
1992年，世界上VRLA電池用量在歐洲和美洲都大幅度增加，在亞洲國家電信部門提倡全部采用VRLA電池；1996年VRLA電池基本取代傳統(tǒng)的富液式電池，VRLA電池已經(jīng)得到了廣大用戶的認可。
發(fā)展
“十一五”期間，我國鉛酸蓄電池市場規(guī)模迅速擴大，產(chǎn)量平均以每年約20%的速度快速增長，總體規(guī)模增長了2倍，由2005年的約7000萬多KVAh上升至2010年的14416.68萬KVAh。
2011年，我國鉛酸蓄電池行業(yè)產(chǎn)銷規(guī)模均有所擴大，利潤及銷售利潤均大幅上升，行業(yè)經(jīng)營效益較好。2011年我國鉛酸蓄電池行業(yè)的資產(chǎn)總額為880.91億元，同比增長39.35%;實現(xiàn)銷售收入965.15億元，同比增長32.40%;實現(xiàn)利潤總額57.20億元，同比增長10.81%，詳見前瞻《中國鉛酸蓄電池行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。
與此同時，鉛酸蓄電池技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，其比能量、循環(huán)壽命、高低溫適應(yīng)性等問題已有所突破。目前我國正逐漸縮小與國際領(lǐng)先技術(shù)的差距，在部分核心技術(shù)方面已達到國際水平，并且越來越多地進入國際市場。
隨著鉛酸蓄電池行業(yè)競爭的不斷加劇，大型鉛酸蓄電池生產(chǎn)企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內(nèi)優(yōu)秀的鉛酸蓄電池生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究，特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此，一大批國內(nèi)優(yōu)秀的鉛酸蓄電池品牌迅速崛起，逐漸成為鉛酸蓄電池行業(yè)中的翹楚！
目前鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展中主要存在三個方面的問題：一是非法鉛酸蓄電池和再生鉛生產(chǎn)企業(yè)仍然存在，技術(shù)裝備水平不高，經(jīng)營規(guī)范企業(yè)在市場競爭中仍處于不利地位，影響了行業(yè)的健康發(fā)展。二是少數(shù)企業(yè)無視國家危險廢物管理要求，從事廢鉛蓄電池收集、貯存和處置活動，大量廢鉛酸蓄電池涌入非法回收利用渠道，使得規(guī)范的回收企業(yè)缺乏價格競爭優(yōu)勢。三是鉛酸蓄電池行業(yè)缺少技術(shù)支持，經(jīng)濟合理的污染治理技術(shù)，特別是蓄電池的清潔生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化運作明顯不足，先進技術(shù)推廣不夠，制約了行業(yè)的技術(shù)進步。
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