電池電源/鉛酸電池
鉛酸電池的能量重量比非常低,能量體積比也低,並且能夠提供高浪湧電流(即:電池保持相對較大的功率重量比)。由於這些特性及其低成本,它們被用在機動車中,以提供汽車啟動電機所需的強電流。

鉛酸電池是由法國物理學家加斯頓·普蘭特在1859年發明的。這些電池是最古老的可充電電池型別。
- 開路(靜止)充滿電:12.6 V 至 12.8 V(每個電池 2.10-2.13V)
- 完全放電時的開路電壓:11.8 V 至 12.0 V
- 完全放電時的負載電壓:10.5 V。
- 持續保養(浮動)充電:凝膠電解質為 13.4 V;AGM(吸附玻璃墊)為 13.5 V,淹沒式電池為 13.8 V
所有電壓均在 20 °C(68 °F)下測量,必須根據溫度變化進行調整 -0.022V/°C。浮動電壓建議根據製造商的建議而有所不同。精確的浮動電壓(±0.05 V)對於電池壽命至關重要;電壓不足(會導致硫化,稍後解釋)幾乎與電壓過高(會導致腐蝕和電解液損失)一樣有害。充滿電後,端電壓迅速下降至 13.2 V,然後緩慢下降至 12.6 V。
- 典型(日常)充電:14.2 V 至 14.5 V(取決於製造商的建議)
- 均衡充電(針對淹沒式鉛酸電池):15 V,持續時間不超過 2 小時。必須監測電池溫度。
- 放氣閾值:14.4 V
鉛酸電池(通常是電池的一部分)也基於氧化還原反應的原理。在這種情況下,陽極是浸沒在 H2SO4(aq) 中的金屬鉛片。鉛根據以下方程式氧化
Pb(s) + SO42-(aq) → PbSO4(s) + 2e-
陰極是浸沒在 H2SO4(aq) 中的二氧化鉛片,發生還原反應
PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) + 2e- → PbSO4(s) + 2H2O(l)
因此,H2SO4(aq) 是電解質。
鉛酸電池長時間放電後會失去保持電荷的能力,這是由於硫酸鉛結晶造成的硫化。硫化在所有鉛酸電池的正常執行過程中都會發生。它會堵塞網格,阻礙充電,然後膨脹,使極板破裂並破壞電池。如果電池在沒有電荷的情況下完全充電,可以避免硫化。該過程通常可以透過一種稱為脈衝調節的去硫化技術至少部分地防止或逆轉,在這種技術中,短而強烈的電流脈衝會反覆地透過損壞的電池。一段時間後,此過程會分解並溶解硫酸鹽晶體,恢復一部分容量。
鉛有劇毒。長期接觸微量鉛會導致大腦和腎臟損傷,聽力下降,兒童學習能力下降。
- 氨氣可以中和洩漏的電池酸。
- 過量的氨氣和水會蒸發,留下硫酸銨殘留物。
- 碳酸氫鈉(小蘇打)也常用於此目的。