定義：電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。英文名稱：Lead-acidbattery。放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛；充電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。分為排氣式蓄電池和免維護(hù)鉛酸電池。

電池主要由管式正極板、負(fù)極板、電解液、隔板、電池槽、電池蓋、極柱、注液蓋等組成。排氣式蓄電池的電極是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成，電解液是硫酸的水溶液。主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是比能低（即每公斤蓄電池存儲(chǔ)的電能）、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。老式普通蓄電池一般壽命在2年左右，而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水。不過(guò)隨著科技的發(fā)展，鉛酸蓄電池的壽命變得更長(zhǎng)而且維護(hù)也更簡(jiǎn)單了。

鉛酸蓄電池最明顯的特征是其頂部有可擰開(kāi)的塑料密封蓋，上面還有通氣孔。這些注液蓋是用來(lái)加注純水、檢查電解液和排放氣體之用。按照理論上說(shuō)，鉛酸蓄電池需要在每次保養(yǎng)時(shí)檢查電解液的密度和液面高度，如果有缺少需添加蒸餾水。但隨著蓄電池制造技術(shù)的升級(jí)，鉛酸蓄電池發(fā)展為鉛酸免維護(hù)蓄電池和膠體免維護(hù)電池，鉛酸蓄電池使用中無(wú)需添加電解液或蒸餾水。主要是利用正極產(chǎn)生氧氣可在負(fù)極吸收達(dá)到氧循環(huán)，可防止水分減少。鉛酸水電池大多應(yīng)用在牽引車、三輪車、汽車起動(dòng)等，而免維護(hù)鉛酸蓄電池應(yīng)用范圍更廣，包括不間斷電源、電動(dòng)車動(dòng)力、電動(dòng)自行車電池等。鉛酸蓄電池根據(jù)應(yīng)用需要分為恒流放電（如不間斷電源）和瞬間放電（如汽車啟動(dòng)電池）。

鉛酸蓄電池的充、放電是由正極板上的活性物質(zhì)二氧化鉛（pbO2）和負(fù)極板上的活性物質(zhì)海綿狀的純鉛（pb）與電解液中的硫酸（H2SO4）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)完成的。

（一）電動(dòng)勢(shì)的建立

當(dāng)正、負(fù)極板浸入電解液后，在單格蓄電池的正負(fù)極柱間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。在正極板處，少量pbO2溶入電解液，與水（H2O）生成pb（OH）4，再分解成四價(jià)鉛離子（pb4+）和氫氧根離子（OH－）。即：

pbO2＋2H2O→pb（OH）4pb（OH）4pb4+＋4OH－pb4+

沉附于極板的表面，OH－留在電解液中，使正極板相對(duì)于電解液具有正電位。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，約為＋2.0V。

在負(fù)極板處金屬鉛受到兩方面的作用，一方面它有溶解于電解液的傾向，因而有少量鉛進(jìn)入溶解，生成二價(jià)鉛離子（pb2＋），在極板上留下兩個(gè)電子（2e），使極板帶負(fù)電；另一方面，由于正、負(fù)電荷的吸引，pb2＋有沉附于極板表面的傾向。當(dāng)兩者達(dá)到平衡時(shí)，溶解便停止，負(fù)極板相對(duì)于電解液具有負(fù)電位，約為－0.1V。

因此，在外電路未接通，反應(yīng)達(dá)到相對(duì)平衡狀態(tài)時(shí)，蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為：

2.0－（－0.1）＝2.1V

這是單格蓄電池正負(fù)極間的電動(dòng)勢(shì)，對(duì)于6個(gè)單格串聯(lián)而成的一塊蓄電池，則其電動(dòng)勢(shì)為2.1×6＝12.6V。

（二）放電過(guò)程

將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程稱為放電過(guò)程，如圖4-2a所示。

蓄電池接上負(fù)載，在電動(dòng)勢(shì)的作用下，電流從正極經(jīng)過(guò)負(fù)載流向負(fù)極（即電子從負(fù)極流向正極），使正極電位降低，負(fù)極電位升高，破壞了原有的平衡。

電解液中H2SO4的電離過(guò)程為：H2SO4?2H＋＋SO24－在正極板處，pb4+與電子結(jié)合變成pb2＋，pb2＋與電解液中的硫酸根離子（SO24－）結(jié)合生成pbSO4沉附于極板上，即：pb4+＋2e→pb2＋；pb2＋＋SO24－→pbSO4。在負(fù)極板處，pb2＋與電解液中的SO24－結(jié)合也生成pbSO4沉附于負(fù)極板上，而極板上的金屬鉛繼續(xù)溶解，生成pb2＋和電子，即：pb－2e→pb2＋；pb2＋＋SO24－→pbSO4。在電解液中，H－和OH－結(jié)合生成水，即：4H－＋4OH－→2H2O。

如果電路不中斷，上述的化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，使正極板上的pbO2和負(fù)極板上的pb都逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閜bSO4，電解液中的H2SO4含量逐漸減少而水含量增多，故電解液的相對(duì)密度下降。同時(shí)因pbSO4的導(dǎo)電性比pbO2和pb差，隨其含量的逐漸增加其內(nèi)阻增大，使供電能力下降。

蓄電池在放電過(guò)程中總的化學(xué)反應(yīng)方程式為：pbO2＋2H2SO4＋pb＝2pbSO4＋2H2O

充電過(guò)程

將電能轉(zhuǎn)換成蓄電池的化學(xué)能的過(guò)程稱為充電過(guò)程，如圖4-2c所示。充電時(shí)，蓄電池應(yīng)接直流電源，蓄電池的正極接電源正極，蓄電池負(fù)極接到電源負(fù)極。

當(dāng)電源電壓高于蓄電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，在電場(chǎng)力作用下，電流從蓄電池的正極流入，負(fù)極流出（即驅(qū)使電子從正極經(jīng)外電路流入負(fù)極）。這時(shí)在正負(fù)極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)正好與放電過(guò)程相反。在電場(chǎng)力的作用下，正、負(fù)極板上的硫酸鉛和電解液中的水均發(fā)生電離。即：

pbSO4?pb2＋＋SO24－；H2O?H－＋OH－

在正極板處，pb2＋失去兩個(gè)電子2e變成pb4＋，與電解液中的OH－結(jié)合生成pb（OH）4。它又分解為pbO2和H2O，pbO2附著在正極板上，即：

pb2＋－2e→pb4+；pb4+＋4OH－→pb（OH）4；pb（OH）4?pbO2＋H2O。

在負(fù)極板處，pb2＋在電場(chǎng)力的作用下獲得兩個(gè)電子2e變成金屬鉛，并附著在負(fù)極板上。即：pb2＋＋2e→pb。在電解液中，H－和SO24－結(jié)合生成pbSO4，即：2H－＋SO24－→H2SO4。

可見(jiàn)，在充電過(guò)程中，正、負(fù)極板上的pbSO4將逐漸恢復(fù)為pbO2和pb，電解液中的硫酸含量逐漸增多，水含量逐漸減少。當(dāng)pbSO4已基本還原成pbO2和pb時(shí)，充電電流主要用來(lái)電解水，即2H2O→2H2↑＋O2↑，使正極冒出氧氣（O2），負(fù)極冒出氫氣（H2）。充電電流越大，則冒氣越多，極易使極板上的活性物質(zhì)脫落。故在充電末期，充電電流以小為宜。

蓄電池充電和放電過(guò)程是可逆的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，內(nèi)部導(dǎo)電靠離子運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。如略去中間的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程可用下式表示：