动力铅酸蓄电池
动力铅酸蓄电池
铅酸蓄电池是用铅和二氧化铅作为负极和正极的活性物质(即参加化学反应的物质),以浓度为27%～37%的硫酸水溶液作为电解液的电池｡它是由法国物理学家Gaston Plante于1859年发明的,是第一种商业化应用的可充电电池｡铅酸蓄电池不仅具有化学能和电能转换效率较高､充放电循环次数多､端电压高､容量大(高达3000A·h)的特点,而且还具有防酸､防爆､消氢､耐腐蚀的性能｡同时随着工艺技术的提高,铅酸蓄电池的使用寿命也在不断提高｡
近年来还开发了具有免维护特点的密封式铅酸蓄电池｡密封式铅酸蓄电池维护简便､运输方便,但价格较高,一般是开口式铅酸蓄电池的2～3倍｡密封式铅酸蓄电池在高温的气候条件下,容易因过充而损坏｡
目前,作为车载动力的铅酸蓄电池大部分是阀控式密封铅酸蓄电池｡阀控式铅酸蓄电池(Valve Regulated Lead Acid Battery,以下简称VRLA电池)诞生于20世纪70年代,到1975年时,在一些发达国家已经形成了相当的生产规模,很快就形成了产业化并大量投放市场｡这种电池虽然也是铅酸蓄电池,但是它与原来的铅酸蓄电池相比具有很多优点,从而备受用户欢迎,特别受那些需要将电池配套设备安装在一起使用的用户的青睐,例如UPS､电信设备､移动通信设备､计算机､摩托车等｡这是因为VRLA电池是全密封的,不会漏酸,而且在充放电时不会像老式铅酸蓄电池那样会有酸雾放出而腐蚀设备､污染环境,所
以从结构特性上人们把VRLA电池又叫做密闭(封)铅酸蓄电池｡由于VRLA电池从结构上看,不但是全密封的,而且还有一个可以控制电池内部气体压力的阀,所以VR-LA电池的全称便成了阀控式密封铅酸蓄电池｡VRLA电池的结构如下图所示：
（一）蓄电池的功用
汽车上装有蓄电池和发动机两个直流电源,二者并联连接,向全车用电设备供电｡蓄电池的功用如下｡
(1)在启动发动机时,向启动系统及相关用电设备供电,这是汽车上蓄电池的主要用途｡
(2)当发动机不发电或输出电压低于蓄电池的输出电压时,由蓄电池向用电设备供电｡
(3)当发电机输出电压高于蓄电池的输出电压时,蓄电池将发电机的剩余电能转化为化学能储存起来,即充电｡
(4)当发电机过载时,蓄电池协助发电机向用电设备供电｡
(5)蓄电池还相当于一个大电容器,能吸收电路中的瞬时过电压,保护电子元件,保持汽车电气系统电压的稳定,即稳压｡
(6)当取下汽车钥匙时,蓄电池还可以向时钟､防盗报警系统以及电子控制装置的存储器等不间断地供电｡
（二）对蓄电池的要求
在启动发动机时,蓄电池必须能够在短时间(5～10s)内向启动机连续大电流供电｡对于汽油机而言,所需的启动机电流可达200～600A;对于柴油机而言,所需的启动机电流可达1000A｡根据这一工作特点,对汽车用蓄电池的要求是:容量大､内阻小,以保证蓄电池具有足够的启动能力｡符合这个要求的蓄电池称为汽车启动型蓄电池｡如果蓄电池容量不足或内阻过大,蓄电池就不能在启动发动机时向启动机供给足够大的电流,发动机就不能启动｡。
铅酸蓄电池的优缺点分析
铅酸蓄电池的优缺点分析铅酸蓄电池是工业化最早的二次电池，自1859年发明至今已经有150多年的历史，但是该产业的发展仍然方兴未艾。
铅酸蓄电池是化学电池中市场份额最大、使用范围最广的电池，特别是在起动和大型储能等应用领域，在较长时间尚难以被其他新型电池替代。
铅酸蓄电池价格较低，具有技术成熟、高低温性能优异、稳定可靠、安全性高、资源再利用性好等比较优势，市场竞争优势明显。
相对于其他电池金属材料，铅资源比较丰富，铅储量和再生铅保证铅酸蓄电池产业可持续发展的年限相对较长，铅酸蓄电池大量应用，较长时间内不会造成铅资源短缺。
铅酸蓄电池不足之处在于：能量密度偏低、循环寿命偏短，主要原材料铅是一类有毒物质，电池生产和再生铅加工过程中存在铅污染风险，管理不善可能会对环境和人体健康造成危害。
随着新技术的突破和新结构的应用，铅碳电池、双极性电池、非铅板栅电池等先进铅酸蓄电池的不断问世，改变了质量能量比偏低、循环寿命较短等不足，并且随着法规制度的逐步健全和管理水平的提升，铅污染的风险也可防可控。
为铅酸蓄电池产业的持续发展注入了新的活力。
在未来，铅酸蓄电池仍将在备用电源、储能、起动、动力等应用领域发挥重要的作用。
铅酸蓄电池的比较优势和不足（1）铅酸蓄电池的比较优势①性能比较优势目前，大规模产业化的二次电池主要有铅酸蓄电池、镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池。
镉镍电池含有剧毒元素镉，已逐步被其他电池所替代。
目前，市场上应用最广泛的电池为铅酸蓄电池、锂离子电池和氢镍电池。
相较于其他二次电池，铅酸蓄电池主要有以下性能比较优势：A、实现工业化生产的时间最长、技术最成熟的电池，性能稳定、可靠，适用性好;B、采用稀硫酸作电解液，无可燃性，电池采用常压或低压设计，安全性好;C、工作电压较高、工作温度范围较宽，适用于混合电动车（HEV）等高倍率放电应用;D、能浮充电使用，浅充浅放电性能优异，适用于不间断电源（UPS）、新能源储能、电网削峰填谷等领域;E、大容量电池技术成熟，能制成数千安时的电池，为大规模储能提供了便利。
铅酸蓄电池的基础知识
铅酸蓄电池的基础知识1一、铅酸蓄电池的原理：铅酸蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化，在放电后经充电后能复原，从而达到重复使用效果。
铅酸蓄电池充放电时的反应：1、阳极反应：pbO2+H2SO4+3H++2e≒pbSO4+2H2O2、阴极反应：pb+H2SO4-≒pbSO4+H+2e3、总反应：pb+2H2SO4+pbO2≒2pbSO4+2H2O二、蓄电池的种类1、按用途分类：起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存2、按铅酸蓄电池极板结构分类：有形成式、涂膏式和管式3、按铅酸蓄电池盖的结构分类：有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式4、按铅酸蓄电池维护方式分类：有普通式、少维护式和免维护式三、蓄电池的命名1、国家标准蓄电池命名：以型号6-QA(W)-54a的蓄电池为例，说明如下：⏹6表示由6个单格电池组成，每个单格电池电压为2V，即额定电压为12V⏹Q表示蓄电池的用途，Q为汽车启动用蓄电池、M为摩托车用蓄电池、JC为船舶用蓄电池、HK为航空用蓄电池、D表示电动车用蓄电池、F 表示阀控型蓄电池。
⏹A和W表示蓄电池的类型，A表示干荷型蓄电池，W表示免维护型蓄电池，若不标表示普通型蓄电池⏹54表示蓄电池的额定容量为54Ah（充足电的蓄电池，在常温以20h率放电电流放电20h蓄电池对外输出的电量）⏹角标a表示对原产品的第一次改进，名称后加角标b表示第二次改进，依次类推。
注：①型号后加D表示低温启动性能好，如6-QA-110D ②型号后加HD表示高抗振型③型号后加DF表示低温反装，如6-QA-165DF2、日本JIS标准蓄电池命名：在1979年时，日本标准蓄电池型号用日本Nippon的N为代表，后面的数字是电池槽的大小，用接近蓄电池额定容量来表示：如NS40ZL ：⏹N表示日本JIS标准；⏹S表示小型化，即实际容量比40 Ah小，为36Ah⏹Z表示同一尺寸下具有较好启动放电性能，S表示极桩端子比同容量蓄电池要粗，如NS60SL；。
动力电池的分类
动力电池的分类动力电池是指用于驱动电动车辆的电池，它是电动汽车的重要组成部分。
目前市面上主流的动力电池有三种类型：铅酸蓄电池、镍氢电池和锂离子电池。
本文将对这三种类型的动力电池进行详细介绍。
一、铅酸蓄电池铅酸蓄电池是最早被应用于车辆上的一种蓄电池，它具有价格低廉、稳定性好、使用寿命长等优点。
但是，铅酸蓄电池也存在不少缺点，如能量密度低、充放电效率低等。
1.1 工作原理铅酸蓄电池的工作原理基于化学反应。
当外部直流电源施加在正负极之间时，正极会产生氧化反应，负极会产生还原反应。
这些反应会释放出化学能，并将其转换为可供使用的直流电能。
1.2 特点（1）价格低廉：铅酸蓄电池价格相对较低，适合经济实惠型车型。
（2）稳定性好：铅酸蓄电池的稳定性较好，不易出现过热、爆炸等问题。
（3）使用寿命长：铅酸蓄电池的使用寿命相对较长，可达到数年之久。
1.3 缺点（1）能量密度低：铅酸蓄电池的能量密度相对较低，无法满足高端车型的需求。
（2）充放电效率低：铅酸蓄电池的充放电效率相对较低，不利于提高车辆续航里程。
二、镍氢电池镍氢电池是一种新型的动力电池，它具有高能量密度、环保、安全性好等特点。
目前已经被广泛应用于混合动力汽车和纯电动汽车中。
2.1 工作原理镍氢电池采用化学反应将化学能转换为可供使用的直流电能。
当外部直流电源施加在正负极之间时，正极会发生氧化反应，负极会发生还原反应。
这些反应会释放出化学能，并将其转换为可供使用的直流电能。
2.2 特点（1）高能量密度：镍氢电池的能量密度相对较高，可以满足高端车型的需求。
（2）环保：镍氢电池不含有重金属等有害物质，符合环保要求。
（3）安全性好：镍氢电池的安全性较好，不易出现过热、爆炸等问题。
2.3 缺点（1）价格较高：镍氢电池价格相对较高，适合高端车型。
（2）使用寿命短：镍氢电池的使用寿命相对较短，需要经常更换。
三、锂离子电池锂离子电池是目前最为流行的动力电池之一，它具有高能量密度、轻便、快速充放电等特点。
铅酸蓄电池原理讲解课件
它是一种常见的二次电池，适用 于各种电子设备、电动车和储能 系统等领域。
铅酸蓄电池的发展历程
铅酸蓄电池的发展历史可以追溯到 19世纪60年代，当时它被发明出来 用于电力储存和电动车的动力源。
在过去的一个世纪里，铅酸蓄电池经 历了多次改进和发展，使其在能量密 度、寿命和可靠性等方面得到了显著 提升。
铅酸蓄电池的容量与电压
容量
铅酸蓄电池的容量通常以Ah（安时）为单位，指的是在特定条件下，电池可以 提供的电量。例如，一个100Ah的铅酸蓄电池，理论上可以提供100A的电流 持续1小时。
电压
铅酸蓄电池的电压通常在12V到60V之间，这取决于电池的型号和设计。例如， 一个标准的12V铅酸蓄电池，其电压在完全充电的状态下可以达到13.8V。
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航空航天
在航空航天领域，铅酸蓄 电池因具有较高的安全性 和可靠性而被广泛应用。
军事应用
在军事领域，铅酸蓄电池 作为备用电源和应急电源 被广泛使用。
电力设施
在电力设施中，铅酸蓄电 池作为备用电源和应急电 源，能够保障电力设施的 正常运行。
铅酸蓄电池的市场前景与发展趋势
市场前景
随着全球汽车保有量的增加和电动汽车市场的扩大，铅酸蓄电池的市场需求将持续增长。
铅酸蓄电池的负极
负极材料
铅酸蓄电池的负极主要由铅及其 氧化物制成，其中最常见的是海
绵状铅。
负极结构
负极的构造包括导电骨架和活性 物质，导电骨架通常由铅制成， 而活性物质则由海绵状铅和铅的
氧化物组成。
负极作用
负极在铅酸蓄电池中起到储存和 释放能量的作用，同时还能帮助
维持电池内部的电平衡。
铅酸蓄电池的电解液
铅酸蓄电池的分类及规格
铅酸蓄电池的分类及规格铅酸蓄电池是一种常见的蓄电池类型，广泛应用于汽车、UPS电源等领域。
根据不同的分类标准，铅酸蓄电池可分为不同的类型和规格。
1. 按用途分类：- 汽车蓄电池：用于汽车的启动和供电，常见的规格有12V、24V 等。
- UPS蓄电池：用于UPS电源系统，提供备用电力，常见的规格有12V、24V、48V等。
- 太阳能蓄电池：用于储存太阳能发电系统产生的电能，常见的规格有12V、24V等。
- 电动车蓄电池：用于电动车辆的动力供应，常见的规格有48V、60V、72V等。
2. 按结构分类：- 瓷隔板铅酸蓄电池：采用瓷隔板分隔正负极板，具有较高的启动能力和循环寿命。
- AGM铅酸蓄电池：采用吸附剂隔板分隔正负极板，具有较高的循环寿命和低温启动能力。
- 凝胶铅酸蓄电池：在电解液中添加凝胶剂固化成胶态，具有较高的循环寿命和抗腐蚀能力。
3. 按容量分类：- 小型铅酸蓄电池：容量一般在1Ah以下，常用于遥控器、电子产品等。
- 中型铅酸蓄电池：容量一般在1Ah-100Ah之间，常用于汽车、UPS等。
- 大型铅酸蓄电池：容量一般在100Ah以上，常用于太阳能发电系统、电动车等。
4. 按品牌分类：- 东芝铅酸蓄电池：日本知名品牌，产品质量可靠，广泛应用于不同领域。
- 美国特斯拉铅酸蓄电池：特斯拉公司自主研发的电动车蓄电池，具有高能量密度和长寿命特点。
- 中国华电铅酸蓄电池：中国国家电力公司旗下品牌，产品性能稳定，被广泛使用。
铅酸蓄电池具有成本低、可靠性高、循环寿命长等优点，但也存在充电时间长、自放电率高等缺点。
在选择铅酸蓄电池时，需要根据具体的应用场景和需求来确定合适的分类和规格。
通过了解铅酸蓄电池的分类及规格，可以更好地选购和使用蓄电池，提高电力供应的效率和可靠性。
铅酸蓄电池常识解释及表示方法
1、什么是一次电池和二次电池？一次电池是普通的干电池，只能使用一次, 二次电池又叫可充电池。
二次电池中的动力型电池（或称牵引电池）是电动车目前主要电源。
2、一次电池和二次电池有什么区别？电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充，根据它们的电化学成分和电极的结构可知，真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的。
理论上，这种可逆性是不会受循环次数的影响，既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化，那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化，既然，一次电池仅做一次放电，它内部结构简单得多且不需要支持这种变化，因此，不可以将一次电池拿来充电，这种做法很危险也很不经济，如果需要反复使用，应选择真正的循环次数在350次左右的充电电池，这种电池也可称为二次电池或蓄电池。
另一明显的区别就是它们能量和负载能力，以及自放电率，二次电池能量远比一次电池高，然而他们的负载能力相对要小。
3、充电电池是怎样实现它的能量转换？每种电池都具有电化学转换的能力，即将储存的化学能直接转换成电能，就二次电池（也叫蓄电池）而言（另一术语也称可充电使携式电池），在放电过程中，是将化学能转换成电能；而在充电过程中，又将电能重新转换成化学能。
这样的过程根据电化学系统不同，一般可充放电500次以上。
4、电动自行车用蓄电池的特点是什么？电动自行车用蓄电池是动力型电池，它的特点是能够在一定时间内大电流放电，供车用电机运行，并能维持一定时间运行一定里程。
车用动力电池与固定电池，如仪表电池，电力，通讯系统电池，起动电池等从结构到性能都不相同，其充电和放电方式也不相同，因此不能通用。
5、电动自行车用电池是如何分类的？从大的方面讲，电池分一次电池(电动车用它做电源已经成为历史) 、二次电池和燃料电池。
车用电池按电解液性质分为酸性和碱性，按外形分为方形和圆柱形，按使用性质分为移动式和固定式，按用途分为动力型、起动型和普通型，按结构分为开敞式和密封式。
电动自行车蓄电池常识
电动自行车蓄电池常识2008-03-05 20:33:01| 分类：电动车技术交流 | 标签： |字号大中小订阅目前能够被电动自行车采用的有以下四种动力蓄电池，即阀控铅酸免维护蓄电池、胶体铅酸蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池。
1、铅酸蓄电池目前市场上能够大量提供的是铅酸蓄电池，铅酸蓄电池已经有130年的历史了，可以说是使用最多的蓄电池。
它的性能可靠，生产工艺成熟，价格也较低。
目前已商品化的电动自行车的绝大多数是使用的密封式铅酸蓄电池，使用中不需要补充水分，免维护。
其主要化学反应是：PbO2+2H2SO4+Pb←充电、放电→ PhSO4+2H2O+PhSO4铅酸蓄电池充电时变成硫酸铅的阴阳两极的海绵状铅把固定在其中的硫酸成分释放到电解液中，分别变成海绵状铅和氧化铅，电解液中的硫酸浓度不断变大；反之放电时阳极中的氧化铅和阴极板上的海绵状铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，而电解液中的硫酸浓度不断降低。
当铅酸蓄电池充电不足时，阴阳两极板的硫酸铅不能完全转化变成海绵状铅和氧化铅，如果长期充电不足，则会造成硫酸铅结晶，使极板硫化，电池品质变劣；反之如果电池过度充电，阳极产生的氧气量大于阴极的吸附能力，使得蓄电池内压增大，导致气体外溢，电解液减少，还可能导致活性物质软化或脱落，电池寿命大大缩短。
铅酸蓄电池重量比能量为28-40 Wh/Kg，体积比能量64-72 Wh/I，太重、太大，而能提供的电能较少，使用寿命较短，作为电动自行车的动力电源一般只能够使用一年左右，若是性能差或使用不当的只有二、三个月。
此外，铅酸蓄电池还有深度放电能力和低温放电能力较差，不能快速充电（但是近来在铅酸蓄电池的快速充电的研究方面已有些进展）等缺点。
铅酸蓄电池的改进型——胶体铅酸蓄电池，用胶体电解液代换硫酸电解液，在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面较普通铅酸蓄电池有改善。
但是总而言之，从长远看，铅酸蓄电池在电动车上的利用前景不佳。
铅酸蓄电池的结构及工作原理pptx
放电效率是指电池在放电过程 中能够输出的能量与充电时输 入的能量的比值，通常用百分
数表示。
充电效率和放电效率是衡量铅 酸蓄电池性能的重要指标之一
。
CHAPTER 04
铅酸蓄电池的优缺点及改进 方向
优点
总结词
可靠性高、可维护性好、性价比高、广泛的应用领域
详细描述
铅酸蓄电池具有较高的可靠性和可维护性，使用寿命长，适用于各种环境条 件。同时，由于其性价比高，广泛适用于电动汽车、电力系统中。在各个领 域中，铅酸蓄电池都得到了广泛应用。
特性
电解液具有高导电性和强腐蚀性，因此需要适当的密封和保护措 施。
电池壳
材料
通常由金属材料（如钢材）制 成。
功能
电池壳为电池的内部组件提供 保护，防止电池受到机械损伤
或外部环境的影响。
结构
电池壳通常分为两部分，底部 和顶部，中间留有空间用于容
纳活性物质和电解液。
电池盖
材料
通常由塑料材料制成。
功能
负极板
材料
通常由铅钙合金制成，表 面覆盖一层海绵状铅。
功能
在电池放电期间，负极板 上的活性物质会与电解液 中的硫酸发生反应，吸收 电子并生成氢气。
结构
负极板通常制成片状，以 增加表面积，提高电池的 电化学性能。
电解液
成分
通常由硫酸和蒸馏水混合而成，比例为1:1。
功能
在电池放电期间，电解液中的离子可以自由移动，形成电流。同 时，它也参与正负极板上的化学反应。
高效能电池
01
提高铅酸蓄电池的能量密度和功率密度，以增加其续航时间和
性能。
轻量化设计
02
通过采用更轻的材料和优化电池结构，减轻铅酸蓄电池的重量
电动汽车用铅酸蓄电池讲解
（负极） （正极） （电解液）
4
电池的结构图
GEL battery
AGM battery
5
电池的结构组成
正极板和负极板 正极板和负极板都是由铅钙合金格子体和活性物质组成。
隔板 隔板由玻璃纤维組成，主要是吸附电解液，隔开正极板和负极板。
电动汽车用铅酸蓄电池
电动汽车用动力电池分类
• 从全球新能源汽车的发展来看，其动力电源主要包括铅酸电池、 镍氢电池、锂离子电池、燃料电池、超级电容器。
• 铅酸蓄电池是目前唯一批量使用的动力电池，锂离子动力电池 是目前最为市场看好的一种。
• 目前动力铅酸电池可分为：富液式电池、AGM技术阀控式电池 和胶体电池
210 200 180 160 230 220 200 176 170 145 135 112 175 166 150 133 81 77 70 62 115 110 100 88 140 133 120 106 175 166 150 133
VRLA电池的工作及密闭原理
discharge
Pb + PbO2 + 2H2SO4
内应进行充电；对于放电深度超过60%的情况，当天就应 该进行充电。
6. 对于有涓流放电情况的充电 有的车辆由于没有辅助电源，因此在停车时电池组会
以一个很小的电流在放电以维持电子设备的工作，如果有 这种情况，当车辆长期存放时，要特别注意定期充电。
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电池的使用与维护
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电池的使用与维护
• 电池的充电
1. 最佳充电温度：10~30℃； 2. 充电模式对电池寿命的影响；
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电池的使用与维护
3. 充电曲线介绍
我公司现行充电曲线
铅酸蓄电池简介介绍
05
铅酸蓄电池的环保与安全问题
铅酸蓄电池的环保问题
铅酸蓄电池的生产过程会产生大量废气、废水和固体废弃 物，对环境造成污染。
铅酸蓄电池在使用过程中也会产生一些污染物，如硫酸、 铅尘等，对环境和人体健康造成威胁。
铅酸蓄电池的安全使用注意事项
铅酸蓄电池在使用过程中应避免过充、过放和短路等情况，以免发生爆炸、火灾 等安全事故。
铅酸蓄电池应存放在通风良好、干燥、阴凉的地方，远离火源和热源，避免阳光 直射和高温。
废旧铅酸蓄电池的回收与处理
废旧铅酸蓄电池的回收和处理对于环 境保护和资源利用具有重要意义。
目前，许多国家和地区已经建立了废 旧铅酸蓄电池的回收和处理体系，通 过回收和处理废旧铅酸蓄电池，减少 对环境的污染，同时实现资源的循环 利用。
铅酸蓄电池的应用领域
01
02
03
汽车行业
作为汽车启动电池和车载 动力电池，广泛应用于各 类汽车。
工业领域
用于电力、通讯、铁路、 港口等行业的备用电源和 储能系统。
家庭应用
用于电动自行车、电动工 具等家庭电器和电动玩具 的电源。
铅酸蓄电池的发展历程
1859年
20世纪初
铅酸蓄电池由法国物理学家普兰特发明， 当时主要用于手电筒和简单的照明。
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03
铅酸蓄电池的种类与规格
普通铅酸蓄电池
规格
1-1000Ah
优点
技术成熟、价格便 宜、容量大
种类
开口式、阀控式
应用领域
汽车启动、电动车 、备用电源等
缺点
充电时间长、自放 电率高、寿命短
阀控式铅酸蓄电池
种类
密封式、免维护
缺点