这让一些认为锂离子电池是最畅销技术的人感到惊讶。 这是真的，但只是在价值上，而不是在容量上。 由于每千瓦时的成本较高，锂离子电池比铅酸电池具有更高的销售价值和更大的收入。 然而，这也是铅酸电池 (LAB) 在竞争激烈且瞬息万变的商业环境中能够经受住如此长时间的原因之一。
在本博客中，我们将介绍铅酸电池的发明 – 一种电化学蓄电池，并通过历史追溯其起源，从第一个已知的电化学电池示例到现代 VRLA 和双极版本。
1749 年，美国博学者本杰明·富兰克林首次使用“电池”一词来描述他用于电力实验的一组连接电容器。 这些电容器是玻璃面板，每个表面都涂有金属。 这些电容器用静电发生器充电，并通过将金属接触到它们的电极来放电。 将它们连接在一个“电池”中会产生更强的放电。 最初具有“一组两个或更多类似物体共同作用”的通用含义，如在火炮电池中，该术语用于伏打桩和许多电化学电池连接在一起的类似装置。
铅酸电池是一种电化学储能装置，因此与所有其他电化学电池具有相同的提供电流和电压的原理，其中一些在采用铅酸电池作为储存和输送电力的方法之前。 然而，它是第一个可充电的电池。 这意味着它可以多次使用，并在需要时恢复到完全充电状态。 正是这一点使其与当时的其他电池化学物质区分开来。
回到第一个电化学电池的发明时间是有点争议的。 有一个古老的巴比伦发现，有人声称这是一个可以工作的电化学电池。 无花果。 图 2 是后来被称为“巴格达电池”的照片。 对于这些容器被用作电池也没有任何电化学目的，目前还没有达成共识。 但是，如果充满诸如醋酸之类的电解质，它们将产生电流和电压。 离子导体中的两种不同金属 – 他们怎么可能不呢？
无论真实情况如何，我们都需要将近 3000 年的时间快进到 18 世纪，当时两位荷兰人穆申布鲁克和库奈厄斯以及德国科学家埃瓦尔德·格奥尔格·冯·克莱斯特（Ewald Georg von Kleist）制造了莱登罐的工作版本。这本质上是一个电容器，但仍然不是真正的电池。是法国人 Allesandro Volta 在 1800 年发明了我们称之为第一个电化学电池，现在称为 Volta 的伏打堆，这本质上是一个垂直的塔，由交替的铜和锌盘组成，它们之间有浸盐水的布，图 3
第一个电池的实际问题非常明显（电解液泄漏导致侧面短路，保持布料湿润等）。 然而，它确实产生了巨大的震动，当单个电池之间进行串联连接时，它会产生更大的震动。 尽管如此，这并不是储存和输送电力的理想方式。 对设计进行了一些改进，允许通过连接包含在单个玻璃罐中的电池来制造电池，这是一个苏格兰人 – 威廉克鲁克香克，他制作了一个盒子结构并将板放在一边而不是堆叠在一起。 这被称为槽式电池，事实上，它是几乎所有现代电池结构的先驱。
然而，这两种设计的最大问题是它们不可充电。 一次放电，您必须放入新的极板和电解液，然后重新开始。 不是真正实用的存储和提供电力的解决方案。
直到 1859 年，法国人 Gustav Planté 才发明了世界上第一个可充电的电化学电池。 这是一个螺旋缠绕的双层铅片，由橡胶条隔开，浸入硫酸电解液中并装在玻璃罐中（图 1）。 4.
这些板被充电到铅和二氧化铅，引出线连接到每个铅板。 板之间的电位差为2伏。 它提供比伏打堆更高的持续电压和电流，但更重要的是，它可以从电源充电而无需更换任何组件。 这种化学物质的充电能力以及更高的电压和更长的电流持续时间出现在工业化的适当时机，并有助于电信和备用电源的普及，而这些地方的主电源供应不可靠。
虽然电池在能源供应行业一夜成名，但其容量仍然有限。 这一直是一个问题，直到 1880 年卡米尔·阿尔方斯·福雷 (Camille Alphonse Faure) 在铅酸电池商业化方面取得重大突破。 为了增加放电过程中电流的持续时间，他想到在铅板上涂上一层氧化铅、硫酸和水的糊状物。 然后他开发了固化过程，将涂层板置于温暖潮湿的气氛中。
在这些条件下，糊状混合物形成碱性硫酸铅，它也与铅电极反应形成低电阻键。 然后将板装入硫酸中并将固化的糊状物转化为电化学活性材料。 这提供了比原始 Planté 电池高得多的容量。
同样在 1881 年，Ernest Volkmar 使用铅栅取代了铅板导体。 这种网格设计具有双重好处，即为活性材料提供更多空间，从而提供更高容量的电池，并使活性材料更好地粘合到网格上。
这两个优点提供了更低的电阻和更坚固的电池，具有更高的比能量密度。 Scudamore Sellon 通过在铅中添加锑使网格足够坚硬以进行机械加工并真正开始引入更快的生产速度，从而对此进行了改进。 事实上，1881 年是由便携式电源的新兴用途驱动的产品创新年，例如第一辆由充电电池驱动的电动汽车，Gustave Trouvé 的三轮踏板车达到了惊人的 12 公里/小时。
保险噩梦！ 1886 年，第一艘由铅酸电池供电的潜艇在法国下水。 我们还有第一个铅酸电池板的管状设计，由 SC Currie 设计，提供了更好的循环寿命和能量密度。
到目前为止，铅酸电池已经普及，1899 年，Camille Jenatzy 在一辆由铅酸电池供电的电动汽车中达到了 109 公里/小时。 随着电力的发展，包括 1882 年巴黎配电系统的安装和美国莫尔斯电报的出现，很明显铅酸电池必须以适当的商业方式生产。
