铅酸蓄电池的优点和缺点介绍

一、铅酸蓄电池的优点：

（1）铅酸蓄电池电压较高，为2.0V；

（2）价格低廉；

（3）可用于制作电池容量处于1Ah至数千Ah之间且结构各异的蓄电池；

（4）高倍率放电性能良好，可用于引擎启动；

（5）高低温性能良好，可在-40~60°C的温度范围内工作；

（6）电能效率可达60%；

（7）易于浮充（电池充电的最后阶段，此时以较小电流充电）使用，没有“记忆”效应（电池暂时性容量减小，使用时间缩短的现象）；

（8）易于识别荷电状态（荷电状态可反映电池的剩余容量）。    

二、铅酸蓄电池的缺点：

（1）比能量低，汽车只使用该电池单次充电行驶里程短;

（2）循环寿命短，使用成本高;

（3）充电时间长;

（4）铅是重金属，污染环境。    

三、铅酸蓄电池的性能：  

（1）铅酸蓄电池放电过程中的电压变化 放电过程中，铅酸蓄电池端电压变化过程包括开始放电、相对稳定、迅速下降等阶段。

具体过程如图一所示：

A-B：电池开始放电，硫酸扩散速度快，浓度下降速度快，端电压明显下降。

B-C：继续放电，电极板附近的硫酸得到补偿，浓度稳定，端电压稳定。

C-D：继续放电，电解液整体浓度降低，端电压持续降低。

放电曲线尾部：PbSO4富集且阻隔极板与硫酸接触，内阻增大。端电压迅速下降，直至放电终止电压。

 

图一，图片来源：学堂在线《新能源汽车》  

（2）铅酸蓄电池的放电特性

电池放电电流增加，电池电压下降更陡峭，平缓部分缩短，曲线斜率（个人理解：斜率的绝对值）增大，放电时间缩短。

电池放电电流减小，电池电压下降更趋缓，平缓部分延长，曲线斜率减小，放电时间延长。

 

图片来源：学堂在线《新能源汽车》  

（3）铅酸蓄电池充电过程中的电压变化

充电过程中，铅酸蓄电池端电压变化过程可分为三个阶段。如图二所示：

A-B：电极附近生成硫酸且浓度迅速增大，电池端电压迅速上升。

B-C：硫酸扩散，浓度趋平稳，端电压的上升速度变缓。

C-D：PbSO4和Pb2+减少，此时难以进行化学反应。荷电状态达到70%时，正极开始析出氧气，电池端电压明显增加。荷电状态达到90%时，负极开始析出氢气，电池中开始进行水的电解，此时端电压达到D点，并稳定，D点电压值约为2.6 V。

 

图二，图片来源：学堂在线《新能源汽车》  

（4）温度对铅酸蓄电池性能影响

铅酸蓄电池的容量和活化物质利用率随温度增加而增加。  

（5）放电深度对铅酸电池性能影响 放电深度大，铅酸蓄电池的恒流充电（恒流充电是电池充电的第一个阶段）时间长。

 

图片来源：学堂在线《新能源汽车》  

（6）铅酸蓄电池的内阻

放电深度小于80%时，铅酸蓄电池的内阻总体变化不大。

放电深度大于80%时，铅酸蓄电池的内阻迅速增加。

最大放电功率在铅酸蓄电池的放电深度为10%时达到最大值，对应的电池内阻为最小值。  



图片来源：学堂在线《新能源汽车》  

铅的危害  铅的危害主要包括：作用于神经系统、造血系统、消化系统、肝、肾等器官，抑制血红蛋白的的合成代谢；作用于成熟红细胞，将导致儿童体格发育迟缓、智力低下。  

废旧铅酸蓄电池的处理 常用方法包括火法治金、湿法治炼、固相电解还原等。根据网络资料，废旧铅酸蓄电池的处理问题包括在回收、贮存、处置、利用的过程中，均易出现环境污染的情况，废旧铅酸蓄电池的处理需要更加完善的回收利用体系。

审核编辑：刘清