Discover铅酸电池的板栅结构由铅合金制成。纯铅太软，无法支撑自身，因此添加少量其他金属以获得机械强度并改善电气性能。最常见的添加剂是锑、钙、锡和硒。这些电池通常被称为“铅锑”和“铅钙”。

     添加锑和锡可以改善深度循环，但这会增加耗水量并增加平衡的需要。钙减少自放电，但正极铅钙板有过充时因栅极氧化而生长的副作用。现代铅酸电池还利用硒、镉、锡和砷等掺杂剂来降低锑和钙的含量。

     铅酸很重，深度循环时不如镍基和锂基系统耐用。完全放电会导致应变，每次放电/充电循环都会永久性地夺走电池的少量容量。当电池处于良好的工作状态时，这种损失很小，但一旦性能下降到标称容量的一半，衰减就会增加。这种损耗特性 在不同程度上适用于所有电池。

     根据放电深度，用于深循环应用的铅酸可提供 200 至 300 次放电/充电循环。其循环寿命相对较短的主要原因是正极板栅腐蚀、活性物质耗尽和正极板膨胀。这种老化现象在升高的工作温度和吸收高放电电流时会加速。

      给铅酸电池充电很简单，但必须遵守正确的电压限制。选择低电压限制可以保护电池，但这会导致性能不佳并导致负极板上硫酸盐的累积。高电压限制可提高性能，但会在正极板上形成栅极腐蚀。如果及时维修，硫酸盐化可以逆转，但腐蚀是永久性的。

     铅酸不适合快速充电，对于大多数类型，充满电需要 14-16 小时。电池必须始终以充满电的状态存放。低电量会导致硫酸盐化，这是一种会破坏电池性能的情况。在负电极上添加碳可以减少这个问题，但这会降低比能。

     铅酸的寿命适中，但不像镍基系统那样容易记忆，电荷保持力在充电电池中最好。NiCd 在三个月内损失了大约 40% 的储存能量，而铅酸在一年内自放电量相同。铅酸电池在低温下工作良好，在零度以下条件下运行时优于锂离子电池。根据德国亚琛工业大学 (2018) 的数据，富液式铅酸的成本约为每千瓦时 150 美元，是电池中成本最低的一种。

密封铅酸

     第一个密封的或免维护的铅酸出现在 20 世纪 70 年代中期。工程师们认为，“密封铅酸”一词用词不当，因为没有铅酸电池可以完全密封。为了在压力充注和快速放电期间控制排气，增加了阀门以在压力增加时释放气体。电解质不是浸入液体中，而是浸入湿润的分离器中，这种设计类似于镍基和锂基系统。这使得能够在任何物理方向上操作电池而不会泄漏。

密封电池含有的电解质比富液型电池少，因此称为“缺酸电池”。也许密封铅酸最显着的优势是能够将氧气和氢气结合起来产生水并防止在循环过程中变干。重组发生在 0.14 巴 (2psi) 的中等压力下。如果气体积聚上升，该阀门可用作安全排气口。应避免重复通风，因为这会导致最终变干。根据德国亚琛工业大学的数据（2018 年），VRLA 的成本约为每千瓦时 260 美元。

已经出现了几种类型的密封铅酸，最常见的是凝胶，也称为阀控铅酸(VRLA) 和吸水玻璃毡(AGM)。凝胶电池包含一种硅胶，可将电解质悬浮在糊状物中。容量高达 30Ah 的较小电池组通常称为 SLA（密封铅酸）。这些电池包装在一个塑料容器中，用于小型 UPS、应急照明和轮椅。由于价格低廉、服务可靠且维护成本低，SLA 仍然是医院和养老院医疗保健的首选。较大的 VRLA 用作蜂窝中继塔、互联网集线器、银行、医院、机场等的备用电源。

AGM将电解液悬浮在专门设计的玻璃垫中。这为铅酸系统提供了几个优势，包括更快的充电和按需即时高负载电流。AGM 最适合用作容量为 30 至 100Ah 的中档电池，不太适合大型系统，例如 UPS。典型用途是摩托车的启动电池、微混合动力汽车的启停功能，以及需要一些骑行的船舶和房车。

随着骑行和年龄的增长，AGM 的容量逐渐消退；另一方面，凝胶具有圆顶形的性能曲线，在高性能范围内停留的时间更长，但随后突然下降到使用寿命的尽头。AGM 比淹没式更贵，但比凝胶更便宜。（凝胶对于汽车的启动/停止使用来说太贵了。）

与淹没式不同，密封铅酸电池设计有低过电压电位，以防止电池在充电过程中达到其产生气体的电位。过度充电会导致放气、排气以及随后的水耗尽和干涸。因此，凝胶，部分还有 AGM，不能充电到它们的全部潜力，充电电压限制必须设置为低于淹没的。这也适用于充满电的浮动充电。在充电方面，凝胶和 AGM 不能直接替代淹没型。如果没有适用于电压设置较低的 AGM 的指定充电器，请在充电 24 小时后断开充电器。这可以防止因浮动电压设置过高而产生气体。

VRLA 电池的最佳工作温度为 25°C (77°F)；每超过此温度阈值 8°C (15°F)，电池寿命就会减半。铅酸电池的额定放电率为 5 小时 (0.2C) 和 20 小时 (0.05C)。电池在缓慢放电时性能最佳；与1C 速率相比，较慢放电时的容量读数要高得多。然而，如果仅持续几秒钟，铅酸可以提供几摄氏度的高脉冲电流。这使得铅酸非常适合用作启动电池，也称为启动灯点火 (SLI)。高铅含量和硫酸使铅酸对环境不友好。

铅酸电池通常分为三种用途：汽车（启动器或 SLI）、动力（牵引或深循环）和固定式 (UPS)。

启动电池

启动器电池设计用于启动具有持续一秒左右的瞬时大功率负载的发动机。就其尺寸而言，电池能够提供高电流，但不能进行深度循环。启动器电池的额定值为 Ah 或 RS（储备容量）以指示能量存储能力，以及 CCA（冷启动电流）以表示电池在低温下可以提供的电流。SAE J537 规定在 –18°C (0°F) 下以额定 CCA 安培放电 30 秒，电池电压不会降至 7.2 伏以下。RC 以分钟为单位反映稳定放电 25 时的运行时间。（SAE 代表汽车工程师协会。）

启动电池具有非常低的内阻，这是通过添加额外的极板以获得最大表面积来实现的（图 1）。板很薄，铅以海绵状形式涂抹，具有细泡沫的外观，进一步扩大了表面积。对深循环电池来说很重要的极板厚度不太重要，因为放电时间很短，电池在行驶时会充电；重点是权力而不是能力。

深循环电池

深循环电池旨在为轮椅、高尔夫球车、叉车等提供持续动力。该电池专为最大容量和相当高的循环次数而设计。这是通过使铅板变厚来实现的（图 2）。虽然电池是为循环而设计的，但完全放电仍然会产生压力，循环次数与放电深度 (DoD) 相关。深循环电池以 Ah 或运行分钟数标记。容量通常额定为 5 小时和 20 小时放电。

启动电池不能与深循环电池互换，反之亦然。虽然有创造力的老年人可能会想在他的轮椅上安装启动电池而不是更昂贵的深循环以节省资金，但启动电池不会持续使用，因为海绵状的薄板会随着重复的深循环而迅速溶解。

有适用于卡车、公共汽车、公共安全和军用车辆的起动机/深循环组合电池，但这些装置又大又重。作为一个简单的准则，电池越重，它所含的铅越多，使用时间就越长。表 3比较了启动电池和深循环电池在深度循环时的典型寿命。

你的车里是铅酸还是锂离子电池？

自从凯迪拉克于 1912 年推出启动马达以来，铅酸电池一直是首选电池。托马斯·爱迪生 (Thomas Edison) 试图用镍铁 (NiFe) 代替铅酸，但铅酸因其坚固耐用且成本低廉而大行其道。现在作为汽车启动电池的铅酸正受到锂离子的挑战。

图 4说明了铅酸和锂离子的特性。两种化学物质在冷启动中的表现相似。铅酸在 W/kg 方面稍好一些，但锂离子电池在循环寿命方面有很大改进，在 Wh/kg 方面有更好的比能量和良好的动态充电接受能力。锂离子电池的不足之处在于每千瓦时的成本高、回收复杂且安全记录不如铅酸。

铅有毒，环保主义者希望用替代化学物质代替铅酸电池。欧洲成功地将 NiCd 排除在消费品之外，并且正在对启动电池做出类似的努力。可选择NiMH和Li-ion，但价格太高，低温性能较差。铅酸电池的回收率为 99% ，对环境的危害很小，很可能会继续成为首选电池。

表 5列出了当今使用的普通铅酸电池的优点和局限性。该表不包括新的铅酸化学物质。