所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量，于必要時放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。構(gòu)成鉛蓄電池之主要成份如下：
陽極板(過氧化鉛.PbO2)---> 活性物質(zhì)
陰極板(海綿狀鉛.Pb) ---> 活性物質(zhì)
電解液(稀硫酸) ---> 硫酸.H2SO4 + 水 .H2O
電池外殼
隔離板
其它(液口栓.蓋子等)
一、鉛蓄電池之原理與動作
鉛蓄電池內(nèi)的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會產(chǎn)生2V的電力，這是根據(jù)鉛蓄電池原理，經(jīng)由充放電，則陰陽極及電解液即會發(fā)生如下的變化：
(陽極) (電解液) (陰極)
PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放電反應(yīng))
(過氧化鉛) (硫酸) (海綿狀鉛)
(陽極) (電解液) (陰極)
PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充電反應(yīng))
(硫酸鉛) (水) (硫酸鉛)
1. 放電中的化學(xué)變化
蓄電池連接外部電路放電時，稀硫酸即會與陰、陽極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),生成新化合物『硫酸鉛』。經(jīng)由放電硫酸成分從電解液中釋出，放電愈久，硫酸濃度愈稀薄。所消耗之成份與放電量成比例，只要測得電解液中的硫酸濃度，亦即測其比重，即可得知放電量或殘余電量。
2. 充電中的化學(xué)變化
由于放電時在陽極板，陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會在充電時被分解還原成硫酸,鉛及過氧化鉛,因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加, 亦即電解液之比重上升，并逐漸回復(fù)到放電前的濃度，這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已還原到可以再度供電的狀態(tài)，當(dāng)兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質(zhì)時，即等于充電結(jié)束，而陰極板就產(chǎn)生氫，陽極板則產(chǎn)生氧，充電到最后階段時，電流幾乎都用在水的電解，因而電解液會減少，此時應(yīng)以純水補充之。
二、電動車用蓄電池的構(gòu)造
電動車用蓄電池,必須具備以下條件:
◎ 高性能
◎ 耐震.耐沖擊
◎ 壽命長
◎ 保養(yǎng)容易
由于玻璃纖維管式鉛蓄電池是累積多次實驗結(jié)果而制成，故具有多項優(yōu)點。
1.極板
根據(jù)蓄電池容量選擇適當(dāng)規(guī)格極板及數(shù)量組合而成。于充放電時,兩極活性物質(zhì)隨著體積的變化而反復(fù)膨脹與收縮。兩極活性物質(zhì)中，陰極板之海綿狀鉛的結(jié)合力較強，而陽極板之過氧化鉛的結(jié)合力弱，因而在充放電之際，會徐徐脫落，此即為鉛蓄電池壽命受到限制的原因。期使蓄電池使用期限延長，能耐震并耐沖擊，則陽極板的改良即成當(dāng)急要務(wù)。
2.隔離板
能防止陰、陽極板間產(chǎn)生短路，但不會妨礙兩極間離子的流通。而且經(jīng)長時間使用，也不會劣化，或釋放雜質(zhì)。鉛蓄電池一般都使用膠質(zhì)隔離板。
3.電池外殼
耐酸性強，兼具機械性強度。電動車用的蓄電池外殼乃使用材質(zhì)強韌之合成樹脂經(jīng)特殊處理制成，其機械性強度特別強，上蓋亦使用相同材質(zhì)，以熱熔接著。
4.電解液
電解液比重以20℃的值為標準，電動車用的蓄電池完全充電時之電解液標準比重為1.280。
5.液口栓
液口栓的功能為排出充電時所產(chǎn)生的氣體及補充純水，測定比重。
三、蓄電池的容量
電動車用蓄電池的容量以下列條件表示之：
◎ 電解液比值 1.280/20℃
◎ 放電電流 5小時的電流
◎ 放電終止電壓 1.70V/Cell
◎ 放電中的電解液溫度 30±2℃
1.放電中電壓下降
放電中端子電壓比放電前之無負載電壓（開路電壓）低，理由如下：
(1)V=E-I.R
V：端子電壓(V) I：放電電流(A)
E：開路電壓(V) R：內(nèi)部阻抗(Ω)
(2)放電時，電解液比重下降，電壓也降低。
(3)放電時，電池內(nèi)部阻抗即隨之增強，完全充電時若為１倍，則當(dāng)完全放電時，即會增強２～３倍。
用于起重時之電瓶電壓之所以比用于行走時的電壓低，乃是由于起重用之油壓馬達比行走用之驅(qū)動馬達功率大，因此放電流大，則上式的I.R亦變大。
2.蓄電池之容量表示
在容量試驗中，放電率與容量的關(guān)系如下：
5HR....1.7V/cell
3HR....1.65V/cell
1HR....1.55V/cell
嚴禁到達上述電壓時還繼續(xù)繼續(xù)放電，放電愈深，電瓶內(nèi)溫會升高,則活性物質(zhì)劣化愈嚴重，進而縮短蓄電池壽命。
因此，堆高機無負重揚升時的電池電壓若已達1.75v/cell(24cell的42v,12cell的21v)，則應(yīng)停止使用，馬上充電。
3.蓄電池溫度與容量
當(dāng)蓄電池溫度降低，則其容量亦會因以下理由而顯著減少。
(A)電解液不易擴散，兩極活性物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率變慢。
(B)電解液之阻抗增加，電瓶電壓下降,蓄電池的5HR容量會隨蓄電池溫度下降而減少。
因此:
(1)冬季比夏季的使用時間短。
(2)特別是使用于冷凍庫的蓄電池由于放電量大，而使一天的實際使用時間顯著減短。
若欲延長使用時間，則在冬季或是進入冷凍庫前，應(yīng)先提高其溫度。
4.放電量與壽命
每日反復(fù)充放電以供使用時，則電池壽命將會因放電量的深淺，而受到影響。
5.放電量與比重
蓄電池之電解液比重幾乎與放電量成比例。因此，根據(jù)蓄電池完全放電時的比重及10%放電時的比重，即可推算出蓄電池的放電量。
測定鉛蓄電池之電解液比重為得知放電量的最佳方式。因此，定期性的測定使用后的比重，以避免過度放電，測比重的同時，亦側(cè)電解液的溫度，以20度C所換算出的比重，切勿使其降到80%放電量的數(shù)值以下。
6.放電狀態(tài)與內(nèi)部阻抗
內(nèi)部阻抗會因放電量增加而加大，尤其放電終點時，阻抗最大，主因為放電的進行使得極板內(nèi)產(chǎn)生電流的不良導(dǎo)體─硫酸鉛及電解液比重的下降，都導(dǎo)致內(nèi)部阻抗增強，故放電后，務(wù)必馬上充電，若任其持續(xù)放電狀態(tài)，則硫酸鉛形成安定的白色結(jié)晶后(此即文獻上所說的硫化現(xiàn)象),即使充電,極板的活性物資亦無法恢復(fù)原狀,而將縮短電瓶的使用年限。
★白色硫酸鉛化
蓄電池放電，則陰、陽極板同時產(chǎn)生硫酸鉛(PbS04)，若任其持續(xù)放電，不予充電，則最后會形成安定的白色硫酸鉛結(jié)晶(即使再充電，亦難再恢復(fù)原來的活性物質(zhì))此狀態(tài)稱為白色硫化現(xiàn)象。
7.放電中的溫度
當(dāng)電池過度放電，內(nèi)部阻抗即顯著增加，因此蓄電池溫度也會上升。放電時的溫度高，會提高充電完成時溫度，因此，將放電終了時的溫度控制在40℃以下為最理想。
四、充電的管理
1.蓄電池的充電特性
蓄電池充電的端子電壓如下式表示
V= E+I.R，在此
E=電瓶電壓(V) I=充電電流(A) R=內(nèi)部阻抗(Ω)
2.蓄電池溫度與壽命
蓄電池溫度（電解液溫度）升高，則陰陽極板上的活性物質(zhì)即會劣化，并腐蝕陽極格子，而縮短電池壽命，相對的，電池溫度太低時，會使電池蓄電容量減少，容易過度放電，進而使電池壽命縮短。此種關(guān)系也會因電池型式，極板材質(zhì)而有變化。故應(yīng)遵守下列之使用條件：
通常蓄電池之電解液溫度應(yīng)維持在15~55℃為理想使用狀態(tài)，不得已的情況下,也不可超過放電時-15~55℃,充電時0~60℃的范圍。實際使用時，由于充電時溫度會上升，因此，放電終了時之電解液溫度以維持在40℃以下為最理想。
3.充電量與壽命
蓄電池所須之充電量為放電量的110~120%.放電量與蓄電池壽命具密切關(guān)系,假設(shè)充電量為放電量120%時的電池，使用壽命為1200回（４年），則當(dāng)電池的充電量達放電量之150%時，則可推算該電池的壽命為：
1200回×120/150=960回(3．2年)
又，此150%的充電,迫使水被分解產(chǎn)生氣體，電解液遽減，將使充電終點的溫度上升,結(jié)果溫度上升造成耐用年限縮短。此外，充電不足即又重復(fù)放電使用，則會嚴重影響電池壽命。
◎ 堆高機舉重時，若電池溫度保持在10~40℃之間，其充電量亦維持在110~120%者，最能延長電池壽命，此時充電完成之比重，其20℃換算值約為1．28。
4.氣體的產(chǎn)生與通風(fēng)換氣
充電中產(chǎn)生的氣體為氧與氫的混合氣，氫氣具爆炸性，若空氣中氫氣達3.8%以上，且又近火源，則會發(fā)生爆炸。充電場所必須通風(fēng)良好，注意遠離火源，避免觸電。
五、電解液之管理
1.比重測定
測量比重時，須使用吸取式比重計將電解液緩緩吸入外筒，從浮標之刻度即可測知比重。
鉛蓄電池之電解液比重會隨溫度改變而變化，電解液比重乃以攝氏20度時的比重為標準，因此比重計上的讀數(shù)，必須換算為攝氏20度時之標準比重。當(dāng)溫度變化攝氏一度時，則比重即變化0.0007，因此，在測量比重的同時，必須測量溫度，測溫時，請使用棒狀酒精溫度計。
該溫度t℃時所測之比重為St，則以下式換算標準溫度20℃時之比重S20，
S20=St+0.0007(t-20)
S20...為換算成20℃時的比重
St....為t℃時所測之比重
t.....為測得電解液之實際攝氏溫度
例如：20℃時比重為1.280者，在10℃時變成1.287;30℃時，變成1.273。
2.純水之補充
重復(fù)放電時，電解液面會緩緩下降，因此定期檢視電解液液位，隨時補充純水，以維持適當(dāng)之液位，若因忽略補水，而露出極板，則會傷害極板。蓄電池用純水的標準按日本蓄電池工業(yè)會SBA4001的規(guī)定如下：
| 項目 | 單位 | 規(guī)格 |
| 濁度 | － | 無色透明 |
| 液性 | － | 中性 |
| 導(dǎo)電度 | μυ/cm | 10以下 |
| 氯(C1) | % | 0.0001以下 |
| 鐵(Fe) | % | 0.0001以下 |
| 硫酸根(SO4) | % | 0.0001以下 |
| 強熱殘分 | % | 0.001以下 |
| 其它 | % | 0.005以下 |
3.電解液中的不純物與電池壽命
電解液中若含有硝酸、鹽酸、亞硫酸、鹽素、有機物等，則會腐蝕極板，加速縮短電池壽命，同時也會加速自我放電，此外，銅、鎳、鐵、錳亦會傷害電池導(dǎo)致自我放電量增加。
蓄電池補充液位時，一定要使用純水，用水沖洗電瓶時，一定要將電池帽蓋緊以避免沖洗用水流入電瓶內(nèi)。
4.補水過多所造成的弊端
補水時若超過最高液面（參照第4-1）則充電時就會發(fā)生滿溢，而使稀硫酸成份流失，腐蝕電瓶箱,電解液比重偏低造成蓄電容量不足等。
六、其它
1.自我放電
蓄電池當(dāng)其內(nèi)部發(fā)生純化學(xué)反應(yīng)，或因不純物污染造成電化學(xué)反應(yīng)，或長久不用皆會耗電，此即稱為自我放電。自我放電之耗電程度乃視蓄電池構(gòu)造溫度、比重、不純物，使用過等而有所不同，一般在一天內(nèi)會放掉0.5~1%，蓄電池在使用前的保存期間就會自我放電，消耗蓄電量。
當(dāng)蓄電池處于長期持續(xù)放電狀態(tài)時，則一旦形成白色硫酸鉛化，則即使再充電，也無法恢復(fù)其容量。庫存期間務(wù)必每１個月就充電一次。
2.電瓶壽命終期的判定
蓄電池到壽命終期，其容量就會減少，至于其容量在數(shù)字上退減的程度為何？則可依容量試驗測定之。
放電前必須確定電池的比重與電壓已達最高值，然后再持續(xù)充電１小時，才能完全充電。
充電終期是將比重調(diào)整到1.28±0.01(20℃)液面亦維持在規(guī)定液面的標準。
放電開始時期：充電完全放置１小時后。
放電電流：5HR規(guī)格容量的1/5(5HR400AH時固定電流為80A)
放電終止電壓：平均1.7V/cell (24cell為40.8V，12cell 20.4V)
容量：放電電流×到達終止電壓之前的放電時間
