阀控式铅酸电池的工作原理是什么？铅酸电池寿命短的原因是什么？

铅酸蓄电池的发展历史和现状

铅酸蓄电池是1859年由普兰特(plante)发明的，至今已有一百五十年的历史。铅酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其原材料易于获得，价格低廉，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。

到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、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：一是充电末期水会分解为氢，氧气体析出，需经常加酸、加水，维护工作繁重；二是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。

 

阀控式铅酸电池的工作原理

电池充电过程中存在水分解反应，当正极充电到70％时，开始析出氧气，负极充电到90％时开始析出氢气。阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用，同时抑制氢气的析出，克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。

阀控式铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计，正极在充电后期产生的氧气通过空隙扩散到负极，与负极海绵状铅发生反应，使负极处于去极化状态或充电不足状态，达不到析氢过电位，所以负极不会由于充电而析出氢气，电池失水量很小，故使用期间不需加酸加水维护。在阀控式铅酸蓄电池中，负极起着双重作用，即在充电末期或过充电时，一方面极板中的海绵状铅与正极产生的O2反应而消耗氧气，另一方面是极板中的硫酸铅又要接受外电路传输来的电子进行还原反应，由硫酸铅反应成海绵状铅。在电池内部，若要使氧的复合反应能够进行，必须使氧气从正极顺畅的扩散到负极。氧的移动过程越容易，氧循环就越容易建立。

 

铅酸蓄电池使用寿命短原因探讨

铅酸蓄电池自问世以来，始终跳不出实际使用寿命短，提前报废的怪圈，如普通铅酸蓄电池设计寿命为2-3年，实际只能使用一年或更短的时间。有的蓄电池由于贮存时间过长，未经使用就已失效报废，造成能源的极大浪费。蓄电池使用寿命短，主要原因是在正常的使用过程中，化学能转变电能的同时也会自然产生硫化，在极板上形成一层硫酸铅结晶体，随着时间的推移，这些结晶体沾附在极板上的面积越来越大，越来越厚，将极板微孔堵塞，使产生化学反应的活性物质越来越少，极板不能正常工作。蓄电池容量越来越低，严重时造成蓄电池寿命终止，这是自然原因造成的。但更多的情况是人为原因造成的，原因多为使用、储存不当。