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目前，业内人士几乎公认，阀控式密封铅蓄电池因价格低廉 、技术成熟、使用安全等优点近期内将是电动自行车用蓄电池比较现实的选择，其技术水平，尤其是寿命对电动自行车的发展起决定性的关键作用。 在动力用铅蓄电池中，设计者往往遇到在充放电条件下，高比能量与电池寿命之间互相抵触的问题。若在设计中采用提高比能量的措施，则对循环寿命不利。设计者必须在比能量和寿命之间选择最佳的折衷方案。 诸多因素影响着蓄电池的寿命和比能量。对于不同的设计、制造工艺和使用条件，最终失败的原因可能很不相同，所以必须有针对性地进行改进，方能收效。
工作重点是对电池结构、板栅合金的铅膏配方进行研究改进，由天津大学委 托某制造厂按要求提供试验电池，由河北科技大学电子技术研究所进行寿命检测。经近两年合作，现在电池性能已基本满足要求，且已小批量投产。
实验与结果：研究工作分４个阶段进行，全部用12V-10Ah阀控式密封铅蓄电池。
第1阶段：具有初步筛选性质，专门制作了10只试验电池，分1型和2型 ：1型电池结构沿用原来12V-10Ah摩托车用阀控式密封铅蓄电池，外形尺寸为150mm×97mm×95mm，电池质量4.2kg，板栅合金为Pb-Ca体系，其中： 1型A为空白2只，1型Ｂ为正极加石墨 0.5% 2只，1型C 为正极加石墨1.0% 2只，1型D与空白间，但电解液中加有天津大学自制的添加剂2只。 2型电池2只，电池结构和板栅合金与１型完全不同。循环寿命按以5A放电1.5ｈ恒压14.4V限流2.4A充电5h为一个循环，一直连续循环，直至终止电压低于10.5V，连续3次，确认寿命终止。１型电池A-C在不同电流下（0.5A、1A、2A、5A）放电所容量，不同配方差异不大。2型电池未进行测试。 寿命测试结果为：１型电池A、B、C循环寿命为150-160次，石墨含量影响不大，Ｄ电池2只，循环寿命分别为216次和296次。2型电池中，一只循环294次，另一只循环442次。
第2阶段：具有验证性质， 根据第1阶段检测目前，业内人士几乎公认，阀控式密封铅蓄电池因价格低廉 、技术成熟、使用安全等优点近期内将是电动自行车用蓄电池比较现实的选择，其技术水平，尤其是寿命对电动自行车的发展起决定性的关键作用。 在动力用铅蓄电池中，设计者往往遇到在充放电条件下，高比能量与电池寿命之间互相抵触的问题。若在设计中采用提高比能量的措施，则对循环寿命不利。设计者必须在比能量和寿命之间选择最佳的折衷方案。 诸多因素影响着蓄电池的寿命和比能量。对于不同的设计、制造工艺和使用条件，最终失败的原因可能很不相同，所以必须有针对性地进行改进，方能收效。
工作重点是对电池结构、板栅合金的铅膏配方进行研究改进，由天津大学委 托某制造厂按要求提供试验电池，由河北科技大学电子技术研究所进行寿命检测。经近两年合作，现在电池性能已基本满足要求，且已小批量投产。
实验与结果：研究工作分４个阶段进行，全部用12V-10Ah阀控式密封铅蓄电池。
第1阶段：具有初步筛选性质，专门制作了10只试验电池，分1型和2型 ：1型电池结构沿用原来12V-10Ah摩托车用阀控式密封铅蓄电池，外形尺寸为150mm×97mm×95mm，电池质量4.2kg，板栅合金为Pb-Ca体系，其中： 1型A为空白2只，1型Ｂ为正极加石墨 0.5% 2只，1型C 为正极加石墨1.0% 2只，1型D与空白间，但电解液中加有天津大学自制的添加剂2只。 2型电池2只，电池结构和板栅合金与１型完全不同。循环寿命按以5A放电1.5ｈ恒压14.4V限流2.4A充电5h为一个循环，一直连续循环，直至终止电压低于10.5V，连续3次，确认寿命终止。１型电池A-C在不同电流下（0.5A、1A、2A、5A）放电所容量，不同配方差异不大。2型电池未进行测试。 寿命测试结果为：１型电池A、B、C循环寿命为150-160次，石墨含量影响不大，Ｄ电池2只，循环寿命分别为216次和296次。2型电池中，一只循环294次，另一只循环442次。
第2阶段：具有验证性质， 根据第1阶段检测结果，决定按2型电池结构和配方再制作100只电池，其中4只加有自制的电解液添加剂，电池质量为3.9kg-3.95kg。
电池寿命试验按3种制度进行：（1）放电深度100%，即以5A电流放电至10.5V，记录放电时间，然后限流充电8h为一个循环，直至放电时间为60min，认为寿命终止。（2）放电深度75%，即以5A放电1.5h，恒压14.4V限流2.4A充电5h为一个循环，检测7只电池，当先后循环至60-100次时，发现电池充电不足，进而改为限流3A充电5h，循环数为250-260次，未发现循环次数超过400多次者，电解液添加剂检测有误，辨认不清。（3）放电深度55%，按上海技术监督局标准进行检测，用4只电池进行试验，其中1只在844次寿命终止，其余3只平均寿命913次尚有8Ah容量。
第3阶段：从第2阶段的100只电池检测看，容量、寿命均较第１阶段普遍提高，但循环寿命未出现达到400次者，故在电池结构不变的基础上，调整正、负极厚度、改进工艺，又加工100只电池。 对失效电池进行了如下附加检测：（1）单体电池性能均匀性检测。将整体电池在偏极柱连续处打孔，测量在放电过程中，各单体电池电压下降情况，发现在5A放电时有一单体电池大约提前10min电池电压降到10.5V，然后很快反极，整体电池电压迅速下降；（2）在注酸口插入镉电池测量正、负极电极电势的变化，发现负极电极电势变正迅速，解剖该单体电池，取出正、负极与新极板组成单体电池，测其容量，结果失效电池负极容量多约30%，表明失效电池为负极控制，容量低于正极30%。（3）解剖75%深度放电经375次循环后的失效电池，观察正极活性物质和板栅，发现板栅基本完整还可以继续工作，正极活性物质在极板上部有轻微软化。
第4阶段：从第3阶段对2型电池的各种检测中，得出几看法：（1）从I-C放电曲线看出，小电流放电时2型改进电池的放电曲线3不及未改进的曲线2，表明酸量不足，应设法增加酸量；（2）负极控制容量和寿命，应改进负极，则可提高容量和寿命，故第4阶段的电池又进行了电池改型，增大电极有效面积，称为3型，改进负极使之与正极同步或相差不多，这样就可提高电池的容量和寿命，此外，还须加强极板生产中均匀性的控制。
3型电池的I-C曲线。 循环寿命正在检测中，有用户买了3型电池送天地集团，按天地集团的检测方法进行寿命检测，在循环183次时尚有剩余容量，检测还在继续进行。 3型蓄电池做为初步定型产品，已经小批量投产600-700只试用。
结果与讨论：（1）所制的蓄电池为负极硬化、收缩导致电池失效。这是由于最初在设 计时，认为在电动自行车使用条件下，正极板活性物质的软化、脱落可能是限制电池寿命的主要原因，而忽视了在密封电池中，由于O2的复合，负极处在 经常有一小部分Pb-SO4存在的条件下工作，如果设计时正、负极板活性物质量的比例、负极使用的膨胀剂的品种及数量不适宜，就可能导致负极首先失效。 但是在相同电池结构、相同极板尺寸条件下，也可能出现正极失效，即正 极活性物质软化，这取决于正板使用的板栅合金。曾对两厂家的电动自行车 充电进行过了解，似乎板栅合金的腐蚀不是主要原因。
（2）对研制的蓄电池以1A放电(0.1C)时，可获得平均容量13.7Ah，电池重量取4.1kg，计算得12×13.7/4.1＝40Wh/kg的比能量，较1型结构的31.7Wh/kg提高很多，而寿命也由150-160次提高到平均423次，表明在提高比能量的同时也可以提高寿命，这取决于采取的措施。只要认真对待，投入人力财力，再进一步提高也仍然可能。河南开封双飞电源设备有限公司曾报道，将比能量提高到50Wg/kg，循环寿命500次。只可惜将研究成果投入生产者多，而投入力量去取得研究成果者少，因此，可能这正是研究很少有所突破的原因。
（3）所研制的1型电池，按上海技术监督局标准进行了检测，获得913次循环，尚有8Ah容量。这次检测不够规范，未能按每25次循环进行一次容量测量。测一次容量就等于100%放电一次，显然，这会对循环寿命有不良影响，实际循环寿命会低于913次，但无论如何好要比标准规定的350次要高，比能量也高于该标准中规定的数值，我们认为标准中制标是否合适还需要进行讨论。
（4）研制中发现充电是否充足也很重要，对不同厂家的电池是否存在最适宜的充电条件和方式，这也需进行探讨。 总之，电动自行车用阀控式密封铅蓄电池尚属新事物，还有许多未被认识的问题和技术难题尚未解决，还需努力，只要付出总会有回报。
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