電池是一種能量轉化與儲存的裝置，它主要通過化學反應將化學能或物理能轉化為電能。它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極，兩電極浸泡在能提供**傳導作用的電解質中，當連線在某一外部載體上時，通過轉換其內部的化學能來提供電能。
cell 是指一般的小型和單個電池，更強調單個單元;
② battery是指蓄電池和電池組,更強調系統或者組;
battery 運用得更加廣泛，是電池的通用名稱 ，包括鋰電池、鎳氫電池、蓄電池、乾電池等等。
一次電池只能放電一次，二次電池(也叫可充電電池)，可反覆充放電迴圈使用，可充電電池在放電時電極體積和結構之間發生可逆變化，一次電池的質量比容量和體積比容量均大於一般充電電池，但內阻遠比二次電池大，因此負載能力較低，另外，一次電池的自放電遠小於二次電池。
電池種類
一次電池：不可充電，如鋅錳、鹼性、鋰電池
二次電池：可充電，如鉛酸、鎳氫、鋰離子電池
高階電池：結構特殊，效能卓越，如鋅空電池，以空氣做正極，體積很小，用於助聽器。
燃料電池：fuel cell, fc, 將存在於燃料(氫氣)和氧化劑(氧氣)中的化學能轉化為電能的裝置，不是蓄電池，是發電機，2023年由英國的grove發明 。
太陽能電池：物理電源，通過光電效應或光化學效應直接把光能轉化為電能的裝置 ，2023年charles發明首塊太陽能電池 ，前景廣闊，目前成本高，限制了應用。
電池由外殼、正極、負極、端子、隔膜等組成
外殼：一般是塑料或金屬材質
正極：電流的流出端
負極：電流的流入端
端子：內部與活性物質相連，外接用電器
隔膜：防止正、負極短路，並提供電子的內部傳遞通道
蓄電池(storage battery),也稱二次電池,是通過充電將電能轉換為化學能貯存起來，使用時再將化學能轉換為電能釋放出來的化學電源裝置。
鉛酸蓄電池，又稱鉛蓄電池，是蓄電池的一種，電極主要由鉛及其氧化物製成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。荷電狀態下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；放電狀態下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。一般分為開口型電池及閥控型電池兩種。
前者需要定期注酸維護，後者為免維護型蓄電池。按電池型號可分為小密、中密及大密。主要優點是電壓穩定、**便宜等等。
鉛酸蓄電池(lead-acid battery, lab)，是指正負極活性物質分別是鉛和二氧化鉛、由硫酸水溶液做電解液的二次電池。
分富液式和貧液式兩大類，貧液式就是目前廣泛應用的閥控式密閉鉛酸蓄電池，事實上它不並是完全密閉的。
主要應用於交通、通訊、後備電源等領域。
具有**低廉、可靠性高、維護簡單等優點。
由於鉛對人體有害、硫酸汙染環境、腐蝕裝置，因此應用領域受到限制。
雖然有被鎳氫、鋰離子電池等取代的趨勢，但由於**、安全、可靠性等原因仍將長期佔據二次電池的大部分市場。
閥控式鉛酸蓄電池的基本結構
構成閥控鉛酸蓄電池的主要部件是正負極板、電解液、隔膜、電池殼和蓋、安全閥，此外還一些零件如端子、連線條、極柱等。
閥控式鉛酸蓄電池的設計
1 板柵合金的選擇
參加電池反應的活性物質鉛和二氧化鉛是疏鬆的多孔體，需要固定在載體上。通常，用鉛或鉛基合金製成的柵欄片狀物為載體，使活性物質固定在其中，這種物體稱之為板柵。它的作用是支撐活性物質並傳輸電流。
1．1正板柵合金
閥控電池是一種新型電池，使用過程中不用加酸加水維護，要求正板柵合金耐腐蝕性好，自放電小，不同廠家採用的正板柵合金並不完全相同，主要有：鉛—鈣、鉛—鈣—錫，鉛—鈣—錫—鋁、鉛—銻—鎘等。不同合金效能不同，鉛—鈣。
鉛—鈣—錫合金具有良好的浮充效能，但鉛鈣合金易形成緻密的硫酸鉛和硫酸鈣阻擋層使電池早期失效，合金抗蠕變性差，不適合迴圈使用。鉛-鈣-錫-鋁、鉛-銻-鎘各方面效能相對比較好，既適合浮充使用，又適合迴圈使用。
正極由網格狀金屬板柵上塗覆鉛膏組成，鉛膏是正極活性物質，主要成分是氧化鉛，紅棕色
正極活性物質的泥化失效以及正極板柵的腐蝕是vrla失效的重要原因
正極板一般較厚，以應對活性物質的泥化脫落，而且比負極板少一片，常溫低率放電時，電池容量受限於正極。
二氧化鉛有α-pbo2和β-pbo2兩種晶體：
α-pbo2是斜方晶系，晶粒較大，可以形成網路或骨骼，使正極活性物質的結構完整從而有較長的壽命。
β-pbo2是正方晶系，晶粒較小因此有更大的比表面積，放電時給出的容量是α-pbo2的1.5~3倍。
電池壽命初期，活性物質以α-pbo2為主，壽命末期以β-pbo2為主：
電池壽命初期，正極活性物質以為α-pbo2主，放電時α-pbo2生成pbso4，充電時pbso4生成β-pbo2 ，因此在初期迴圈中電池的容量越來越高。隨著迴圈的進行，β-pbo2的比例增加，活性物質間的結合慢慢減弱，充電過程中在析氧的衝擊下，正極活性物質密度下降，最後軟化成泥狀物脫落，導致壽命終止。由於α-pbo2有較好的機械強度和結構，由其形成的多晶網路可作為活性物質的骨骼，而β-pbo2有較小的尺寸和較大的比表面積，可給出較大的比容量，二者最優的比例是0.
8，此時電池有最好的深放電效能。
1．2負板柵合金
閥控電池負板柵合金一般採用鉛-鈣合金，儘量減少析氫量。
負極由負極板柵及塗覆其上的負極活性物質組成，負極活性物質主要是海綿狀金屬鉛，呈金屬灰色。低溫(-15℃)、高率(1hr)放電時，電池容量受限於負極，原因是鉛電池的鈍化即生成的硫酸鉛將電解液與活性物質隔離。
負極新增劑主要包括膨脹劑、阻化劑：
膨脹劑：防止在迴圈過程中負極活性物質表面積收縮，同時起去鈍化作用，常用的無機膨脹劑是硫酸鋇、乙炔黑等，有機膨脹劑腐殖酸、木質素等
阻化劑：提高析氫過電位，阻滯鉛電池在製造過程中的氧化
負極的不可逆硫酸鹽化是電池提前失效的重要原因之一。
不可逆硫酸鹽化：簡稱硫化，是負極活性物質在一定條件下生成堅硬而粗大的、幾乎不溶解的硫酸鉛，所以在充電時不能轉化為海綿狀鉛，使電池容量大大降低的現象。
原因：通常是長期充電不足或放電狀態下長期儲存等使用或維護不當造成。
防止：及時充電，不要過放電。
2板柵厚度
正極板厚度決定電池壽命，極板厚度與電池預計壽命的關係見下表：
正板柵厚度（mm）迴圈壽命（次）
[10h率80%放電深度，25℃]預計浮充壽命（年）
（正常浮充使用）
2．01502
3．02574
3．44006
4．580012
3 正負極活性物質比例
鉛酸蓄電池設計上正負極活性物質利用率一般按30—33％計算，正負極活性物質比例為1：1，實際應用中，負極活性物質利用率一般比正極高，對於閥控鉛酸蓄電池，考慮到氧再化合的需要，負極活性物質設計過量，一般宜為1：1．0—1．2。
4 隔膜的選擇
閥控鉛酸蓄電池中隔膜採用的是玻璃纖維棉（agm），應該具有如下特徵：
①優良的耐酸性能和抗氧化能力； ②厚度均勻一致，外觀無針孔、無機械雜質；
③孔徑小且孔率大優良的吸收和保留電解液能力；
⑤電阻小具有一定的機械強度，以保證工藝操作要求；
⑦雜質含量低，尤其是鐵、銅的含量要低。
5 殼蓋結構和材料選擇
閥控電池殼蓋結構設計主要是強度設計，散熱設計和蓋上的極柱密封設計。強度設計要求電池外壁在緊裝配和承受內氣壓時外壁不應有明顯的氣脹變形，對於pp外殼，應加鋼殼加固，對於2v系列電池，abs和pvc外殼，壁厚一般要達到8—10mm。散熱設計要求電池外殼散熱面積大、材料導熱性好且壁厚越薄越好。
殼體結構相對比較簡單，只需考慮強度和蓋子封裝配合即可。
6 殼蓋密封和極柱密封結構
電池殼蓋密封分為熱封和膠封，熱封是最可靠的密封方式，pp材料採用熱封；abs和pvc材料一般採用膠封，膠封關鍵是要採用合適的環氧樹脂。
極柱密封技術是閥控電池生產的一項關鍵技術，不同的廠家採用的方式不完全相同。
7 電解液
閥控電池電解液中硫酸含量一般按理論量的1.5倍設計，電解液比重一般為1．30g/m1左右。密度為1.200 g/cm3~1.350g/cm3的稀硫酸水溶液。
8 安全閥
安全閥是閥控電池的乙個關鍵部件，安全閥質量的好壞直接影響電池使用壽命，均勻性和安全性。根據有關標準和閥控電池的使用情況，安全閥應滿足如下技術條件：
①單向開閥；
②單向密封，可防止空氣進入電池內部；
③同一組電池各安全閥之間的開閉壓力之差不應超過平均值的20％；
④壽命不應低於15年；
⑤濾酸，可防止酸和酸霧從安全閥排氣口排出；
⑥隔爆，電池外部遇明火時電池內部不應引爆；
⑦抗震，在運輸和使用期間，安全閥不會因震動和多次開閉而鬆動失效；
⑧耐酸；
⑨耐高、低溫。
高階電池有時配備排氣孔和導氣管，保證電池櫃內氫氣的零積累。
鉛酸蓄電池種類
富液式：不能臥式放置，需經常加水加酸和調整酸的濃度等複雜維護；酸液揮發會汙染環境並腐蝕裝置。
塗膏式極板：工藝簡單，是最古老的鉛蓄。
管式正極板：壽命長，主要是opzs型。
閥控式：也叫貧液式，電池以安全閥密封，內壓過大時開閥排氣，內部無游離酸。
agm(absorbed glass mat)：目前使用最廣的技術，吸附電解液的agm做隔離板。
膠體(gel)：低溫效能更好，壽命更長。
閥控式密封鉛酸蓄電池的定義--valve regulated lead acid battery (vrla)。
蓄電池正常使用時保持氣密和液密狀態。當內部氣壓超過預定值時，單向安全閥自動開啟釋放氣體。當內部氣壓降低後，安全閥自動閉合使其密封，防止外部空氣進入蓄電池內部。
蓄電池在使用壽命期間，正常使用情況下無需補加電解液。蓄電池具有防爆、防酸霧、耐過充電能力。2023年dassler提出的氣體復合原理是vrla的理論基礎。
2023年德國陽光公司的膠體(gel)技術和2023年美國gates公司的agm技術是vrla的實踐基礎。 目前主要有agm技術和gel技術兩種。
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