第1章 概述

化学电源又称电池，是一种能够将化学能直接转变成电能的装置，它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。铅酸蓄电池是目前市场占有率最高的二次电池，距今已有160多年的历史。1859年，法国物理学家普兰特（Plante）发现从浸在硫酸溶液中并充电的一对铅板可以得到有效的放电电流，从而发明了铅酸蓄电池。铅酸蓄电池发明初期，是以铅作为极板，采用橡胶条作为隔板，并且以10%的稀硫酸作为电解液。1860年，普兰特在法国科学院展示了第一个铅酸蓄电池。早期的铅酸蓄电池的制作周期相对较长，且电池的容量较低。而直到19世纪80年代，科学家们对铅酸蓄电池技术开展了研究，富尔（Faure）把硫酸中制得的膏状氧化铅涂在极板上，在1882年制成第一个涂膏式电池，此后100多年来，电池的主要组件没有发生根本变化。铅酸蓄电池的进一步发展，是在普兰特和富尔的电池基础上简化化成方法和扩大电极面积。葛拉斯顿（Glandstone）和特瑞比（Tribe）提出了双硫酸盐化理论，对铅酸蓄电池的反应过程进行了阐述。该理论认为，在放电过程中，正负极均会生成硫酸铅，虽然在当时引起了很大的争议，但是在20世纪初期，其正确性还是得到了验证[1]。

到了20世纪中期，铅酸蓄电池进入到了快速发展的阶段，Shimadzu发明了球磨机，采用球磨后的铅粉代替红丹和黄丹的混合物，作为活性物质，并且从隔板、板栅合金到制作工艺，均得到了创新。铅酸蓄电池的另一个重大突破是免维护的阀控铅酸蓄电池（VRLA）的发明。VRLA的核心是氧复合技术和电解液固定技术。由于阀控式铅酸蓄电池具有不漏液、不漏气、密封性好等优势，一经推出，就在通信行业受到了强烈的反响。而我国对于铅酸蓄电池的研究始于20世纪80年代末。经过多年的发展，铅酸蓄电池已经成为工艺最为成熟的二次电池，并以其工艺成熟、安全性好、性价比高、可回收利用的优势，广泛应用于通信、储能、交通等领域。