常见的铅酸电池有以下三种：

• 被淹
• 凝胶
• 吸水玻璃垫 (AGM)

请注意，凝胶和 AGM 通常简称为密封铅酸电池.

凝胶和 AGM 电池是浸没型电池的一种变体，所以我们将从那里开始。

浸没式铅酸电池的结构

铅酸电池由八个组件组成

• 正负极铅或铅合金板
• 涂在正极板上的氧化铅膏
• 添加了硫酸盐粉末的氧化铅膏，涂在负极板上
• 多孔隔板可阻止负极板和正极板相互接触，但允许电流在它们之间移动
• 将每个电池中的正极板连接在一起的正极带和将每个电池中的负极板连接在一起的负极带
• 将一个电池的正极带连接到下一个电池的负极带的电池连接器
• 电解质——水和硫酸的溶液或凝胶
• 外壳和盖子——通常由聚丙烯塑料制成
• 将电池连接到设备的接线柱（通常是引线）

铅酸蓄电池的制造工艺

（如何用 Transcript 制作富液铅酸电池的视频）

该过程从铅板的制造开始。在某些类型的铅酸电池中，单独的铅不够坚固，因此添加了其他金属（例如锡）以提供极板强度。由于极板的表面积越大，电池的容量就越好，因此开发了几种类型的极板

三种最常见的板类型是：

• 网格板- 板具有网格状蜂窝型结构，在起动电池中最流行
• 凹槽板- 板的表面由 V 形凹槽组成
• 管状板- 每个板由一排并排的管组成，提供更大的强度，因此在深循环电池中更受欢迎

这些板不需要是平的，在某些类型的电池中，例如使用螺旋电池技术的电池，它们被缠绕成圆柱形。

铅板上需要活性材料。这是正极板上的氧化铅（铅粉和其他材料）和负极板上的氧化铅和粉末状硫酸盐。活性物质通常通过加入硫酸和水制成糊状。这种糊状物就像海绵一样吸收后来添加的电解液，并使电解液靠近极板，以提高电池的性能。

然后将板以交替顺序组装 - 正极、负极、正极、负极等。正极板始终位于两个负极板之间，因此在任何组装中，负极板总是比正极板多一个。多孔隔板放置在板之间，以避免它们接触，这会导致它们短路并杀死电池。然后添加两个金属元件——一个将所有正极板连接在一起（正极带），一个连接所有负极板（负极带）。

板的数量可能会有所不同，但如上组装的每个板集合都是一个单元。电池盒本身被分成多个隔间，每个隔间可容纳一个电池。然后，通过使用电池连接器将一个电池的正极带连接到下一个电池的负极带，将电池彼此串联。

电池盒比铅板深。这是因为在使用电池时，活性材料（浆料）会从极板上脱落并堆积在电池底部。如果没有空间让他们这样做，他们会导致正极板和负极板之间的连接，电池会短路，电池会死。

然后将外壳的隔间充满电解质- 一种水和硫酸的溶液 - 直到板完全覆盖。添加了盖子和外部端子。盖子的设计各不相同。有些有可以打开的塞子，这样就可以加满电解液，而另一些则只有一个安全阀，可以释放任何多余的气体，例如电池过度充电时可能积聚的气体。

然后将电池留在电池中，让电解液浸入糊状物中——这一过程称为“浸泡”或“酸洗”——在连接到电源充电之前——称为“成型”。

铅酸电池类型

湿电池或浸没电池是上述电解质是液体溶液的电池。这些很受欢迎，因为它们的制造成本低，是最便宜的选择。传统上，它们在盖子上带有可拆卸的通风口或盖子，因此可以加满电解质水平。后来引入了“免维护”电池，该电池旨在通过包含在正常运行期间产生的气体，然后再将其转化为液体来防止液体流失。免维护电池仍然有排气孔，以释放过度充电等事件引起的过多气体积聚，否则可能导致电池爆炸。

然而，即使一些富液电池是有效密封的，它们也不应与密封铅酸 (SLA)或阀控铅酸(VRLA)术语混淆。这些是指电解质不是液体形式的电池——两种最常见的类型是凝胶和吸收性玻璃垫 (AGM)。

• 凝胶电池是一种密封铅酸 (SLA)，其中电解质由硫酸和二氧化硅组成，形成一种果冻状溶液，逐渐变干并用糊状物固定极板。凝胶电池的生产成本更高比淹没版本，但比吸收性玻璃垫便宜。
• 吸收性玻璃垫 (AGM)是密封的铅酸 (SLA) 电池，其中玻璃纤维垫用硫酸浸渍并放置在极板之间。

密封铅酸 (SLA) / 阀控铅酸 (VRLA) 与湿式电池/水浸式

电解液存储在密封铅酸电池中的方式意味着它们比旧的湿电池/溢流设计具有许多优势：

• 没有液体溢出或泄漏，因此电池更容易运输并且可以倾斜安装。
• 他们更擅长提供动力。深循环富液电池的制造商通常建议安培小时容量与其必须处理的最大负载之间的比率为 4:1，而对于密封铅酸电池，这一比率降至 3:1，从而节省空间。
• 当板固定到位时：
  • 它们需要较少的自身强度，因此可以由更纯的铅制成，从而提高功率与尺寸的比值。
  • 它们在深度放电期间不易弯曲，因此电池可用于深度循环应用，例如为应急灯、电动轮椅等供电。
  • 在运动车辆或游艇等高振动应用中，它们不太可能接触和短路。
• 板下方不需要用于收集活性材料的空间，这些活性材料在湿电池中逐渐从板上剥落，因此功率与尺寸比进一步提高。
• 它们可以在水下操作，因此在海洋应用中很受欢迎。
• 由于在电池的吸收性玻璃亚光设计中发现了稳定的电解质，它们在较低温度下提供了更好的性能，从而减慢了电池内的化学反应。
• 它们可以更快、更有效地充电。富液电池将来自充电器的 15-20% 电能转化为热能，而不是储存的电能，凝胶电池可转化 10-16%，而最好的 AGM 仅损失 4%。密封铅酸电池中的吸收性玻璃亚光 (AGM) 设计可加快充电时间。因为玻璃哑光吸收并固定可用于极板的电解质，它允许极板材料和电解质之间更快的反应。AGM 电池的内部电阻极低。这与更快的酸迁移相结合，使 AGM 电池能够提供和吸收比其他密封电池更高的电流强度。由于凝胶中可能出现气泡并造成损坏，真正的凝胶电池具有较低的峰值充电电压，
• 它们受硫酸盐化的影响较小，因为它们含有较少的锑合金，将电池的内部放电从使用湿电池/富液电池的 8% 和 40% 降低到使用密封铅酸 (SLA) 的每月 2% 和 10%。湿式电池/浸没式电池内部有用于电解液的空腔，使用铅锑合金来提高机械强度。由于其 (AGM) 垫材料，SLA 电池不需要像湿电池那样的机械强度。通常钙与铅合金化以减少放气和内部放电率
• 它们在不使用时以较低的速率放电。富液电池的放电率约为每天 1%，而密封铅酸单元每月放电率为 1-3%。
• 它们在正常使用情况下排放很少或不排放气体，因为它们在压力下运行，这有助于将氢气和氧气重新结合回水中，因此它们可以放置在通风低的封闭空间中。

缺点包括：

• 制造成本较高。
• 过度充电时更容易损坏。
• 导致设计用于为溢流电池充电的交流发电机烧毁。
• 寿命更短——SLA 电池的标准寿命为三到五年；对于湿电池，最长可达 20 年。

AGM 和 Gel 在他们的一生中也有细微的差别。AGM电池的容量趋于逐渐下降，而凝胶电池则保持其容量，直到相对接近尾声。

当可能需要高电流的安培时，首选 AGM 电池。虽然它们比淹没版本更昂贵，但与 Gel 相比，它们的灵活性和更低的价格点（见下文）使它们在应急灯、电动轮椅和较小的 UPS 系统等备用应用中很受欢迎。

凝胶电池在放电速率较慢和环境工作温度稍高的情况下表现出色。它们作为摩托车、运动车辆的启动电池很受欢迎，并且可以处理温度变化很大的情况。

铅酸电池额定值

铅酸电池具有许多由国际电池委员会制定的标准等级解释他们的能力：

冷启动电流 (CCA) – 新电池充满电后，在 0°F (-18°C) 的温度下可以提供 30 秒的电流，同时保持每个电池至少 1.2 伏（7.2 伏用于12 伏电池）。这对于起动机电池很重要，因为电池必须提供大量电力来转动发动机。

启动电流 (CA)与冷启动电流相同，但测量温度为 32°F (0°C)。

储备容量 (RC)是新的充满电的电池在电池电压降至每节电池 1.75 伏以下（12 伏电池为 10.5 伏）之前可以放电 25 安培的分钟数。

安培小时 (Ah)额定值通常出现在深循环电池上，表示电池可以存储多少电量。最常见的是在比较电池时经常会遇到的“20 小时额定值”。100Ah 额定值意味着在电池电压降至每节电池 1.75 伏以下（12 伏电池为 10.5 伏）之前，电池能够为 5 安培设备供电 20 小时（5 x 20 = 100）。

然而，这并不意味着电池可以为 50 安培的设备供电 2 小时，因为 Peukert 定律指出，电池放电越快，其实际容量就越小。Peukert 定律是一种数学计算，可以用来解决这个问题。例如，当应用它时，它会显示一个额定值为 100Ah 的电池在为 10 安培设备供电时将持续超过 7 小时。

Peukert 定律可能有用，但它在现实世界中存在缺陷。电池很少能在如此长的时间内持续为一台设备供电。因此，安培小时额定值对于一个电池与另一个电池的一般比较最有用 - 额定值越大，电池可以存储的电量就越多。您可以在文章Peukert 定律中使用我们的计算器进行尝试- 安培小时电池在给定负载下将持续多长时间。

瓦特/电池通常用于需要在短时间内（通常约 30 分钟）提供大量电力的高倍率放电电池。这些电池类型通常用作计算机系统或其他关键设备的备用电池。瓦特/电池表示电池在这些情况下可以提供多少电量，而不是在给定负载下预计可以持续多长时间。