鉛酸蓄電池技術的發展研究

趙天順（69036部隊，新疆　巴音郭楞　841000）

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鉛酸蓄電池技術的發展研究

趙天順
（69036部隊，新疆巴音郭楞841000）

摘要：隨著科學技術的快速發展，促進了鉛酸蓄電池的發展，鉛酸蓄電池被廣泛應用于國防、航空、通信和交通等領域，在應用過程中發揮了重要的作用，促進了信息和通信行業的不斷進步。鉛酸蓄電池在發展過程中，促進了蓄電池結構的逐漸完善，加快了我國汽車行業的發展，其生產成為我國當前經濟發展的基礎性產業。本文主要結合鉛酸蓄電池技術的發展，對鉛酸蓄電池的工作原理和性能進行分析，對閥控鉛酸蓄電池和水平鉛酸蓄電池技術的發展進行研究。

關鍵詞：鉛酸蓄電池；技術；原理；性能

0　前言

鉛酸蓄電池在發展過程中，主要是結合自身的成本可接受性和產業化的成熟性，來促進鉛酸蓄電池的發展，在國家的經濟發展中具有重要地位。我國鉛酸蓄電池在發展過程中，相較于其它國家擁有著較高的技術水平，被廣泛的應用于汽車、摩托車和備用電源等領域中，占有了較多的市場份額。同時，閥控鉛酸蓄電池和水平鉛酸蓄電池的發展推動了我國鉛酸蓄電池行業的進步。在鉛酸蓄電池使用的過程中，防止了對環境產生的污染，促進了汽車產業的快速發展，為國家的經濟發展做出了較大的貢獻。

1　鉛酸蓄電池的工作原理和性能

鉛酸蓄電池是在1859年發明的，被廣泛應用于交通運輸行業，交通行業中以燃機為動力的車輛均采用了鉛酸電池作為支持，并且其中涉及的各種電器和電子設備等也都運用了鉛酸蓄電池，是電動車輛中應用最為廣泛的動力電池。普通的鉛酸蓄電池能量相對較低，能夠滿足汽車的啟動要求，其自身的動力性能主要受環境影響較為嚴重，在低溫的環境下，其自身的能量密度和功率密度等都會產生大幅度下降的情況。普通的鉛酸蓄電池在使用過程中，大多可以經受住1000次左右的放電深度循環，能夠對充電的時間做好有效的控制工作，并且壽命相對較長［1］。

在一般情況下，對鉛酸蓄電池進行充放電，會對鉛酸蓄電池的電荷量和壽命造成較大的影響，如果長時間的充電會導致正極板活性物質脫落現象的產生，降低使用的壽命。同時，在電動車輛的動力電池中，鉛酸蓄電池具有技術成熟的優點，并且相對于其他電池來說，電池的壽命相對較長，放電性能較好。

2　閥控鉛酸蓄電池

閥控鉛酸蓄電池在開發過程中，主要是由鉛酸電池科研和生產力量而開發出來的一種新型鉛酸電池，被廣泛的應用于交通行業中。主要的結構特點是，電池的密封性較好，使用簡單便捷，不需要維護加水，在電池內部裝有單向的安全閥，如果在使用過程中，出現壓力較大的情況，能夠實現氣體的排放，相較于傳統的電池，具有不用經常加水的特點。由于該電池的設計呈現密閉型的設計特點，在對電池進行充電的過程中，不會受外部因素的影響而產生氣體泄漏情況，主要是使用高孔率的隔板，能夠迅速的將氧氣釋放到負極，有利于促進電子進入到電解液中。而對于富液式的傳統電池來說，氧的傳輸只能通過液體來進行傳輸工作，能夠將液體傳輸到負極部位。但是由于隔板的孔率是有限的，導致氣體的擴散通道相對有限，只能實現少量氣體的遷移和傳播［2］。

閥控鉛酸蓄電池在應用過程中，主要是運用了多空超細的剝離纖維作為電池隔離板的電解液，具有較強的密封性，有效的防止了電解液的泄露。在充電時主要是采用較為嚴格的充電技術，對充電的點壓有一定的控制，需要借助溫度的優勢作為補償，能夠增加該電池的使用壽命。交替蓄電池是閥控鉛酸蓄電池的重要組成部分，其電解液主要是由硫酸和硅膠等構成的，由于密封箱相對較好，即使將電池倒放或者歪放電解液也不會流出來。在對電解液進行灌注的過程中，需要與電池保持一定的距離，保證電解液與級板的可靠接觸，并且還需要承擔一定的正壓力，能夠將正極板上的氧氣和負極板上的氫氣復合成水。

3　水平鉛酸蓄電池

（1）復合材料技術。水平鉛酸蓄電池自身的密度性相對較好，是由美國的科學家發明的，相較于傳統的蓄電池具有較多的優勢。電池板柵是復合材料技術的重要展現，主要是由純鉛通過一系列的手段擠壓而形成的，在擠壓工作結束之后，將其放置在密度較強的玻璃板上來使用，在應用過程中，主要是通過鉛絲進行編織，而形成的鉛網，相對于傳統的板柵來說，具有電阻率小和抗拉強度較大的特點。板柵表面主要是由純鉛構成的，通過紡織加工，對導電鉛絲的等距具有一定的規定，其電流具有密度性較大的特點，在同等的電荷量下，電池的質量相對較輕［3］。

（2）水平雙極板結構。水平雙極板結構的電池自身具有正負極板和隔板呈現水平交錯的形式，該電池的兩端設計主要是使用了單極板的設計，在兩端位置是雙極性的極板。在使用過程中主要是通過在兩端的位置進行鉛膏的涂抹，需要在中間位置留有空白，這樣就保證了電池的兩端，一段是正極和一段是負極。在使用時，需要將極板水平進行放置，能夠有效的避免濃差極化的現象，該種形式的運用，實現了散熱的功能。由于電池具有兩極結構，使電池具有較強的可靠性，縮短了工藝的路線，也使電阻量大大降低了，提高了電池功率的性能。

電池隔板在使用過程中，主要是運用了多孔的玻璃纖維，來實現電解液的吸收，該項設計形式展現出了較強的靈活性特點，可以根據實際的使用情況，設計出適合的電池，在電池內部中的每一個單體都具有地理的壓力框架，能夠將電盒的內部形成獨立的整體，并且在電池的各面都需要設置定位槽。在組裝過程中，能夠展現出壓力框架的重要作用，防止電池在使用過程中出現的振動情況，對電池的抗擊性能起到了較強的抗沖擊性［4］。

4　結論

鉛酸蓄電池自身具有技術成熟，價格便宜和使用安全等優勢，被廣泛的應用于交通當中。在使用過程中，需要具備較高的總電壓，在電動車上進行使用時，應該將電池進行串聯，憑借自身的成熟工藝，能夠有效的避免在使用過程中出現的問題。同時，其應用的時間相對較長，有著豐富的使用經驗，能夠實現對使用數據的檢測和功能的管理，為電池的使用管理提供了便利，在設計里面融入新技術，推動了鉛酸蓄電池的發展。

參考文獻：

［1］潘軍青，邊亞茹.鉛酸蓄電池回收鉛技術的發展現狀［J］.北京化工大學學報（自然科學版），2014（03）:1-14.

［2］靖麗麗.閥控式鉛酸蓄電池的研究進展與發展趨勢［J］.蓄電池，2013（01）:43-48.

［3］王學健，沈海泉.廢鉛酸蓄電池回收技術現狀及發展趨勢［J］.科技創新與應用，2015（09）:4-6.

［4］靖麗麗.國內外廢鉛酸蓄電池回收利用技術與污染防治［J］.蓄電池，2012（01）:38-40+47.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.018