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放電總反應式：
圖 3、鉛酸電池的反應原理

從上面的反應式可以發現鉛酸電
池的充放電化學反應是可逆反應
圖3 ，電池在放電時會產生硫酸鉛
(PbSO 4 )，而充電時硫酸鉛 (PbSO 4 )
放電
還原為二氧化鉛 (PbO 2 ) 圖4 ，在理
Pb
PbO 2 論上沒有額外的物質產生或減少，
所以可以不斷地反覆使用 圖5。但
充電
實際上，硫酸鉛是一種容易結晶的
鹽化物，當電解溶液的硫酸鉛濃度
過高或靜態閒置時間過長時 圖6 ，
硫酸 水 硫酸鉛形成
濃度過高的部分就會結成小晶體，
硫+二氧化鉛+硫酸 硫酸鉛+水
2PbSO 4+2H 2O 這些小晶體再與周圍的硫酸鉛結
Pb+PbO 2+2H 2SO 4
合，就會形成大的惰性結晶 圖 7 ，
結晶後的硫酸鉛充電時不但不容易
圖 4、新電池初次充電時 圖 5、新電池經過 20 次循環充電後 再還原成氧化鉛，還會吸附在柵板
上破壞原本可逆的循環，造成了極
板工作面積下降，導致電池內阻提
高，充放電效率、容量下降。

脈衝活化的原理及應用

由前面的電池運作原理可以知道鉛
酸電池的極板在反覆充放電後會有
硫化物產生並且附著於極板上，而
脈衝活化的原理是在電池充電時加
圖 6、放電後放置 2 個月 圖 7、劣化電池的極板 入電流脈衝，利用較高的電流脈衝
達成瞬間過反應的效果，將極板上
的硫酸鉛結晶震碎並還原成氧化
鉛，如此在放電時便可維持電池極
板的化學能轉電能的反應面積，維
持電池的性能並延長使用壽命。
目前在實際的應用上多為一些電動
載具如：堆高機 ( 竹科十二廠六期
庫房電動堆高機已有在使用 )、高
爾夫球車、無人搬運機等等，實際
導入的單位可以參考 圖8。

波特殊封裝，具有相當良好的安全 放電反應式正極：
性。
計畫方法
放電反應式負極：
鉛酸電池的原理
放電總反應式：
鉛酸電池的正極為多孔性的二氧化 電池活化的方式
鉛，負極為海綿狀的鉛，極板上面 鉛酸電池效能的降低主要因素為極
的活性物質與電解液中的硫酸產生 充電反應式正極： 板附著硫酸結晶，使得電池內阻增
化學變化而放出電子，每一單位 加造成充、放電容量效能降低，現
(Cell) 至少可提供 2.04 伏特 (V) 的 充電反應式負極： 今去除硫酸結晶方法為幾類：大電
電壓，下面列出電化學反應式。 流充電法、添加藥劑、使用脈衝器，

300mm FABS FACILITY JOURNAL MARCH 2018 61