湖南科技大学本科生毕业设计论文

第一章

   绪   论

1.1 铅酸蓄电池简介

1.1.1 概述

    
     铅酸电池是电池中最古老的二次电池。该蓄电池是

1859 年由普兰特

(Gaston Plante)

发明的，至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后，

在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得，使用
上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点，广泛应用
于汽车、叉车、大功率不间断电源（

UPS

）、电信、电力、铁路等领域。随

着绿色环保的理念普及，低碳生活将成为时代的潮流。电池行业作为环保能源在
人们的日常生活中必将发挥越来越重要的作用，而古老又成熟的铅酸电池行业也
必将进行着顺应时代的改革，蓬勃向上，迎来一个崭新的春天。

1.1.2 铅蓄电池发展史

1860 年，普兰特用两块铅板中间隔以橡胶棒，浸泡在 10% 的稀硫酸

溶液中，经过一段时间以后就形成电压为

2V 的电池并有电流通过。这一电池的

特性是可逆的，即化学能转变成电能，反之亦然。
1860 年普兰特送给法国科学院一个 9

“

单节的蓄电池组，并作了题为 一个新型

”

奇特的具有巨大力量且可回复的电堆 的报告，这一报告确认了铅酸电池的诞生。
1881 年， Sellon 发明了铅锑合金板栅。
1881 年， Faure

发明在铅上涂膏以形成活性物质的方法。

1882 年， Gladstone

与

Tride 提出双硫理论，从此建立了公认的化学

反应式。

1883~1886

年，

Tudor

及

Lucas 完成了方便的形成式正极板制法

（电解液中加腐蚀剂）

到了

20 世纪初，铅酸蓄电池历经了许多重大的改进，提高了能量密度、

①

循环寿命、高倍率放电等性能。然而，开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点： 充电

②

末期水会分解为氢，氧气体析出，需经常加酸、加水，维护工作繁重； 气体溢出
时携带酸雾，腐蚀周围设备，并污染环境，限制了电池的应用。近二十年来，为了
解决以上的两个问题，世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池，希望实现电池的密封，
获得干净的绿色能源。

1912 年， Thomas Edison

发表专利，提出在单体电池的上部空间

使用铂丝。在有电流通过时，铂被加热，成为氢，氧化合的催化剂，使析出的

H

2 

，

O

2

①

重新化合，返回电解液中。但该专利未能付诸实现，原因如下： 铂催化

②

剂很快失效； 气体不是按氢

1 氧 2 的化学计量数析出，电池内部仍有气体

③

发生； 存在爆炸危险。

60 年代，美国 Gates 公司发明铅钙合金，引起了密封铅酸电池的开发热，世

界各大公司投入大量人力物力进行开发，

1969 年，美国登月计划实施，密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球

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