Discover铅酸电池是广泛应用于世界上的化学“动力源”。自1859年法国科学家普兰特发明铅酸电池以来，已经有一个多世纪了。铅酸电池一直是二次电池的主角。在电气化工业时代，被称为重型马。虽然在最近几十年中出现了更多种类的二次电池，铅酸电池仍然具有一系列优势。例如，高工作电压、安全性和可靠性、高电流脉冲放电、长寿命、低价格，特别是方便的材料，原材料易于回收利用等，其他电池无法全面取代，它是世界上产量最大、生产率最高的电池类型。最通用的电池。然而，传统的铅酸电池使用硫酸液作为电解质，在生产、使用和处理过程中对自然环境造成破坏性污染，这也是需要技术改造的问题。
1. Discover铅酸电池的结构
铅酸电池由正极板、负极板、隔板、容器和电解液组成。正极板的活性物质是二氧化铅 (PbO2)，负极板的活性物质是灰色海绵状铅 (Pb)。液体是稀硫酸 (H2SO4)。
铅酸电池的基本结构如图1所示。
1) 板
极板由格栅和活性物质组成。格栅是极板的骨架，用于支撑活性物质并导电。正极板通常有膏式（平型）和管式两种，而负极板是膏式。同极性的极板通过金属条连接，形成“极板组”或“极群”。当电池充电和放电时，双极活性物质随着体积的变化而反复膨胀和收缩。在双极活性物质中，正极板的铅丝编织的结合力强，而负极板的氧化铝结合力弱。在充电和放电过程中，它会逐渐脱落，这就是铅酸电池寿命有限的原因。为了延长电池的使用寿命并能够承受冲击和震动，阳极板应进行改进。
2) 隔板
为了防止阴极板和阳极板接触引起的短路，需要在两极板之间插入隔离物。隔离物由木材、橡胶、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃等材料制成，可以防止阴极板和阳极板之间的短路，但不会妨碍两极之间的离子流动，并且在长期使用后不会劣化或释放杂质。铅酸电池通常使用胶质隔板。
3) 容器
容器用于盛放电解液和支持板，通常为玻璃容器、硬橡胶容器和塑料容器。
4) 电解液
电池的电解液是用蒸馏水稀释高纯度浓硫酸制成的。通常，电解液的密度（1.0g/mL）与水的比值，即相对密度，用于测试电解液的强度。大多数铅酸电池在15°C下工作。相对密度为1.2~1.3g/mL。电池的电解液必须保持纯净，不能含有任何对铅酸电池有害的杂质。
2. 铅酸电池的工作原理
铅酸电池由两组插入稀硫酸溶液中的板组成。充电后，正极是二氧化铅，负极是海绵状铅。放电后，两极板上会产生小而软的硫酸铅，充电后它会恢复到原来的物质。
铅酸电池在充放电过程中的可逆反应理论相对复杂，目前被认可为“双硫化理论”。这个理论的意义是，铅酸电池放电后，两电极的有效物质和硫酸反应，都转化为硫酸化合物，即铅硫酸：充电时，它恢复为原来的铅和二氧化铅。它的充放电化学反应方程式表示为
PbO2 (正极活性物质) + 2H2SO4 (电解质) + Pb (负极活性物质) (放电)⇌(充电) PbSO4 (正极产物) + 2H2O (电解质产品) + PbSO4 (负极产品)
1) 铅酸电池的电动势的产生
(1) 铅酸电池充电后，正极是二氧化铅 (PbO2)。在硫酸溶液中的水分子作用下，少量的二氧化铅和水形成可离解且不稳定的物质氢氧化铅 (Pb(OH))2)，氢氧根离子留在溶液中，铅离子 (Pb+2) 保留在正极上，因此正极缺少电子。
(2) 在铅酸电池充电后，负极的铅（Pb）与电解液中的硫酸（H2SO4）反应生成铅离子（Pb+2），铅离子转移到电解液中，留下负极剩余两个电子（2e）。可以看出，当外电路未连接（电池开路）时，由于化学作用，正极缺少电子，而负极有多余的电子，两极之间产生一定的电位差，即电池的电动势。
2) 铅酸电池放电过程的电化学反应
(1) 当铅酸电池放电时，在电池的电动势作用下，负极的电子通过负载进入正极，形成电流I，同时在电池内进行化学反应。
(2) 负极上的每个铅原子释放出两个电子后，生成的铅离子（Pb+2）与电解液中的硫酸根离子（SO4-2）反应，在极板上生成不溶性的铅硫酸盐（PbSO4）。
(3) 正极的铅离子（Pb+4）从负极获得两个电子（2e）后，变成二价的铅离子
(Pb+2) 与电解液中的硫酸根离子 (SO4-2) 反应，在极板上生成不溶性的铅硫酸盐 (PbSO4) 。正极板上的氧离子 (O2) 被水电解并与电解液中的氢离子 (H+) 反应生成稳定的水
(4) 硫酸根离子和氢离子在电场作用下分别向电池的正负电极移动，在电池内形成电流，整个电路形成，电池继续对外放电。
(5) 放电过程中，H2SO4 的浓度不断下降，铅硫酸盐 (PbSO2) 正负极的化学反应加剧，电池的内阻增加
（硫酸铅不导电），电解液的浓度降低，电池的电动势降低。
（6）化学反应方程式是
PbO2+2H2SO4+Pb→PbSO4+2H2O+PbSO4
3) Discover铅酸电池充电过程的电化学反应
(1) 充电时，应连接外置直流电源（充电极或整流器），将放电后正负极板生成的物质恢复为原始活性物质，并将外部电能转化为化学能储存。
（2）在正极板上，在外电流的作用下，硫酸铅解离成二价铅离子和硫酸根负离子。由于外电源不断从正极吸收电子，正极板附近的自由二价铅离子不断释放两个电子补充，变成四价铅离子，并继续与水反应，最终在正极板上形成二氧化铅。
(3) 在负极板上，在外电流的作用下，硫酸铅分解成二价铅离子和硫酸根负离子。由于负极板不断从外电源获得电子，靠近负极板的自由二价铅离子被中和，并以铅丝的形式附着在负极板上。
(4) 在电解液中，正极板不断产生自由氢离子和硫酸根离子，负极板不断产生硫酸根离子。在外电场的作用下，氢离子向负极板移动，硫酸根离子向正极板移动，形成电流。
(5) 在充电的后期，外部电流的作用下，水的电解反应也会在溶液中发生。
(6) 化学反应方程式是
PbSO4+2H2O+PbSO4→PbO2+2H2SO4+Pb