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技術專文

圖 1、鉛酸電池組成之架構 圖 2、鉛酸電池之極板

安全閥/火焰
阻攔器
分電池串聯銷
樁頭

上蓋與本體
熱熔接處
電池極板
方格狀處理
AGM玻璃纖維
聚丙烯外殼 多孔薄膜吸附
電解液並達到
透氧效果

文獻回顧 鉛結晶細小、提升硬度，而且不會 充電即可生成。若是電池中電解液
產生自放電，目前普遍使用於小型 比重較高時，會因為能量密度的關
密封型鉛酸電池。極板的製造上則 係可以提供較佳的電力特性，但卻
有兩種方式，第一種方式是塗漿式 有可能加速極板的腐蝕與劣化，若
鉛酸電池之組成
極板，將稀硫酸與添加材料，添加 是要延長電池的使用壽命與可靠
電池是一種將電能以化學能儲存的 於鉛粉調製成膏狀，並均勻塗覆在 性，則在比重上必須有所限制。另
裝置，必須具備體積小、可攜帶、 格子狀極板上，進行金屬鉛之氧 外，在電解液中還有很重要的一環
耐震、耐衝擊、壽命長以及高能量 化、乾燥，造成活性物質之結晶成 就是雜質含量，雜質含量的增加也
密度等特性，因此在許多的領域受 長，最後置於稀硫酸電解液中進行 會加速極板的腐蝕與劣化，減少電
到普遍的應用，尤其是鉛酸電池更 氧化，這種方式形成的極板，通常 池使用的性能與壽命。不過，卻有
是累積了相當多的技術，而構成鉛 採用在鉛酸電池的陰極板上。第二 些雜質被適當的添加，是為了要避
酸電池的四個主要部分為電極 ( 陽 種方式則是包層式極板，將直徑
極板與陰極板 )、電解液、隔離板、 9μm 之微細玻璃長纖維當作紡織 免電解液處於過放電時，發生格離
板被貫穿，而造成短路的情形。
與外部的電槽，如 圖1 所示。 絲，將其編成圓筒型之管子，與配
置在管子中心的鋁合金蕊條間，填 隔離板
電極
充鉛粉，接著浸漬於稀硫酸中，使
所謂隔離板，就是放置於兩極之
電池中最為重要的材料就是極板 圖 鉛粉一部分變成硫酸鉛後，置於空
間，除了作為隔離電極的裝置，還
2 ，構成極板的原料為鉛粉，亦是可 中乾燥，這種方式所形成的極板具
必須防止正、負極間之短路。實際
變化成正、負極活性物質的材料， 有良好的彈性，是鉛酸電池中陽極
安裝時，正、負兩極板的距離相
較為代表性的鉛粉製造機最早由日 板最佳的選擇。因此在電池充放電
當靠近，在中間插入以絕緣物質製
本電池公司創設人發明，藉以將鉛 時，兩極的活化物質會隨著化學變
造的多孔性隔離板，防止兩極板接
塊表面的氧化物去除，收集充分磨 化而反覆膨脹與收縮，電極必須根
觸。因此隔離板必須具備良好的離
細之鉛粉。鉛粉中的主要成分為一 據電池的容量，選擇適當的規格與
子導電性，也就是低電阻的特性，
氧化鉛，其百分比含量將會是影響 數量。但是在兩極活性物質中，陰
還有優異的耐酸性以及抗氧化性，
電池性能的重要指標。在極板中 極板的海綿狀鉛的結合力較強，陽
所使用的蕊條，形狀如格子般的板 極板的過氧化鉛結合力弱，使得在 且不得溶出雜質，防止活性物質的
柵，主要材質為鉛銻 (Pb-Sb) 系與 長期使用之後，會不斷脫落，這就 脫落，造成短路。
鉛鈣 (Pb-Ca) 系合金，用以附著活 是鉛酸電池壽命受到限制的主要原
電槽
性物質，具有充作集電體的作用。 因，因此若要設法延長鉛酸電池的
銻 (Sb) 的加入可以改善正極與活 使用期限，從陽極板的改良下手是 在電池外部的電解槽與槽蓋，均採
性物質間的接和，有助於耐蝕性之 當務之急。 用熱可塑性塑膠，以加壓射出成型
提升、延長壽命，缺點在於銻若溶 為主，必須具有耐電壓、耐衝擊性、
3-
解於電解液中成為 SbO 離子，而 電解液 耐熱性以及耐酸性等特性。至於電
在負極板上產生 Sb，將會產生氫 電解液中的硫酸，是參與電動反應 解槽及其槽蓋的接合，必須做到完
氣造成自放電。Pb-Ca 系合金之結 的活性物質，除了導電用之外，也 全密封的狀態，除了以往常見的接
晶組織則因添加適當的鈣後，促使 參與電極的反應，經放電而消耗， 合劑與熱熔接法外，還有採用超音

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