Abstract
鉛酸電池於一般充、放電過程中，會產生層化(stratifi- cation)及自然對流(free convection)現象。所謂層化現象乃垂直方向上的硫酸濃度分佈不均勻，底部的硫酸濃度較濃，頂部的硫酸濃度較稀，而此現象將對電池的壽命及電容量有不良的影響。故本文主要可區分為兩部份；第一部份是觀察層化現象，乃利用雷射全像干涉術(holographic laserinterferometry) 來觀察鉛銻合金電極板之鉛酸電池的層化現象隨充、放電反應改變之情形，及產生的層化程度與硫酸濃度、電極間距之關係，並提出解釋。第二部份是消除層化現象，此乃外加裝置於電池系統，使電池內的電解質流動或循環，來達到消除層化現象之目的，並研究消除層化現象後，電池性能改善的情形。由實驗的結果得知，鉛酸電池的層化現象隨充、放電反應改變之情形區分為六個重覆循環的階段，表示如下：第一階段：由放電終止至開始充電之前的靜置階段第二階段：開始充電至有劇烈氣泡產生之前第三階段：開始有劇烈氣泡產生至停止充電之前第四階段：停止充電至開始放電之前的靜置階段第五階段：開始放電至電極底部的活性物質幾乎耗盡之前第六階段：電極底部之活性物質幾乎耗盡至放電終止電壓其中第二階段（即充電初期）與第六階段（即放電末期）之層化情形較嚴重，最需要循環攪拌電解質。因層化現象所形成的硫酸濃度分佈不均，將會造成電池充電時頂部之活性物質較易於進行充電反應；放電時恰好相反，為底部之活性物質較易於進行放電反應。 流動或循環電解質，將可消除層化現象進而提高電池之充放流動電效率。