第1章 概述

化學電源又稱電池，是一種能夠將化學能直接轉變成電能的裝置，它包括一次電池、二次電池和燃料電池等幾大類。鉛酸蓄電池是目前市場占有率最高的二次電池，距今已有160多年的歷史。1859年，法國物理學家普蘭特（Plante）發現從浸在硫酸溶液中并充電的一對鉛板可以得到有效的放電電流，從而發明了鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池發明初期，是以鉛作為極板，采用橡膠條作為隔板，并且以10%的稀硫酸作為電解液。1860年，普蘭特在法國科學院展示了第一個鉛酸蓄電池。早期的鉛酸蓄電池的制作周期相對較長，且電池的容量較低。而直到19世紀80年代，科學家們對鉛酸蓄電池技術開展了研究，富爾（Faure）把硫酸中制得的膏狀氧化鉛涂在極板上，在1882年制成第一個涂膏式電池，此后100多年來，電池的主要組件沒有發生根本變化。鉛酸蓄電池的進一步發展，是在普蘭特和富爾的電池基礎上簡化化成方法和擴大電極面積。葛拉斯頓（Glandstone）和特瑞比（Tribe）提出了雙硫酸鹽化理論，對鉛酸蓄電池的反應過程進行了闡述。該理論認為，在放電過程中，正負極均會生成硫酸鉛，雖然在當時引起了很大的爭議，但是在20世紀初期，其正確性還是得到了驗證[1]。

到了20世紀中期，鉛酸蓄電池進入到了快速發展的階段，Shimadzu發明了球磨機，采用球磨后的鉛粉代替紅丹和黃丹的混合物，作為活性物質，并且從隔板、板柵合金到制作工藝，均得到了創新。鉛酸蓄電池的另一個重大突破是免維護的閥控鉛酸蓄電池（VRLA）的發明。VRLA的核心是氧復合技術和電解液固定技術。由于閥控式鉛酸蓄電池具有不漏液、不漏氣、密封性好等優勢，一經推出，就在通信行業受到了強烈的反響。而我國對于鉛酸蓄電池的研究始于20世紀80年代末。經過多年的發展，鉛酸蓄電池已經成為工藝最為成熟的二次電池，并以其工藝成熟、安全性好、性價比高、可回收利用的優勢，廣泛應用于通信、儲能、交通等領域。