化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫化學(xué)電池，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為電池。放電后，能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生——把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能；需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。將這類(lèi)電池稱(chēng)為蓄電池(StorageBattery)，也稱(chēng)二次電池。

 

所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量，于必要時(shí)放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。

 

蓄電池(StorageBattery)是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置，是按可再充電設(shè)計(jì)的電池，通過(guò)可逆的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)再充電，通常是指鉛酸蓄電池，它是電池中的一種，屬于二次電池。它的工作原理：充電時(shí)利用外部的電能使內(nèi)部活性物質(zhì)再生，把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能，需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出，比如生活中常用的手機(jī)電池等。

 

它用填滿(mǎn)海綿狀鉛的鉛基板柵（又稱(chēng)格子體）作負(fù)極，填滿(mǎn)二氧化鉛的鉛基板柵作正極，并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作電解質(zhì)。電池在放電時(shí)，金屬鉛是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成硫酸鉛。電池在用直流電充電時(shí)，兩極分別生成單質(zhì)鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，組成化學(xué)電池。鉛蓄電池能反復(fù)充電、放電，它的單體電壓是2V，電池是由一個(gè)或多個(gè)單體構(gòu)成的電池組，簡(jiǎn)稱(chēng)蓄電池，最常見(jiàn)的是6V，其它還有2V、4V、8V、24V蓄電池。如汽車(chē)上用的蓄電池（俗稱(chēng)電瓶）是6個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組。

 

蓄電池示意圖

 

蓄電池示意圖

 

對(duì)于傳統(tǒng)的干荷鉛蓄電池（如汽車(chē)干荷電池、摩托車(chē)干荷電池等）在使用一段時(shí)間后要補(bǔ)充蒸餾水，使稀硫酸電解液保持1.28g/ml左右的密度；對(duì)于免維護(hù)蓄電池，其使用直到壽命終止都不再需要添加蒸餾水。

 

化學(xué)原理

 

方程式如下：

 

總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)可逆符號(hào)2PbSO4(s)+2H2O(l)

 

放電時(shí)：負(fù)Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)

 

正PbO2(s)+2e-+SO42-(aq)+4H+(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l)

 

總Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)

 

充電時(shí)電解池

 

陰極PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)

 

陽(yáng)極PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=Pbo2(s)+SO42-(aq)+4H+(a

 

注（充電時(shí)陰極為放電時(shí)負(fù)極）

 

物理構(gòu)成

 

構(gòu)成鉛蓄電池之主要成份如下：

 

陽(yáng)極板（過(guò)氧化鉛.PbO2）--->活性物質(zhì)

 

陰極板（海綿狀鉛.Pb）--->活性物質(zhì)

 

電解液（稀硫酸）--->硫酸（H2SO4）+蒸餾水（H2O）

 

電池外殼、蓋（PPABS阻燃）

 

隔離板(AGM)

 

安全閥

 

正負(fù)極柱，正負(fù)極柱等

 

物理量聯(lián)系

 

電量與電壓關(guān)系、

 

內(nèi)阻與容量關(guān)系

 

蓄電池內(nèi)阻與容量之間的關(guān)系其中有兩種含義：

 

電池內(nèi)阻跟額定容量的關(guān)系，以及同一型號(hào)電池的內(nèi)阻跟荷電態(tài)SOC的關(guān)系。十多年前人們?cè)?jīng)試圖利用閥控密封鉛酸蓄電池內(nèi)阻（或電導(dǎo)）的變化去在線檢測(cè)電池的容量和預(yù)測(cè)電池壽命，但卻未能如愿；人們對(duì)動(dòng)力電池的大電流放電能力提出了越來(lái)越高的要求，這就要求盡可能降低電池內(nèi)阻。因而本文將進(jìn)一步探索和闡明一些常用蓄電池內(nèi)阻與容量之間的內(nèi)在關(guān)系。

 

閥控密封

 

當(dāng)前閥控密封鉛酸蓄電池已逐步取代開(kāi)口式流動(dòng)電解液鉛酸蓄電池，廣泛用于郵電通信電源、UPS、儲(chǔ)能電源系統(tǒng)等。動(dòng)力型閥控密封鉛酸蓄電池已廣泛用于電動(dòng)助力車(chē)。這些領(lǐng)域都要求在線檢測(cè)蓄電池的荷電態(tài)。

 

蓄電池的內(nèi)阻跟荷電態(tài)的關(guān)系

 

蓄電池的荷電態(tài)SOC指的是電池可以放出的容量跟其額定容量的比。這一數(shù)據(jù)對(duì)郵電通信電源系統(tǒng)和正在使用的動(dòng)力電池組十分重要。