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铅酸蓄电池研讨和展开的首要目的：
——获得最大的放电容量和深放电的运用；
——阅历多次充、放电循环后，尽或许能坚持最大容量。
铅酸蓄电池的放电反响表述如下：
正极：PbO2＋3H＋＋HSO4－＋2e→PbSO4＋2H2O（1）
负极：Pb＋HSO4－→PbSO4＋H＋＋2e（2）
在最大放电容量中面临的技术挑战便是如何推动一切的反响物快速地抵达反响区域,为了达到此目标,三个首要单元有必要提供：
——固体反响物的表面积；
——在溶液中高的流速（短的扩散距离）；
——低电阻以坚持相应的电子流。
每次放电后，最抱负的状况包含：固体的高表面积和与板栅之间的低电阻通过式⑴和式⑵的逆反响它们就能充电、贮存。在抱负状况下电池循环时，其容量坚持不变。
实际上，从寿数的开端，固体活性物质的利用率只有30％左右（现在可达40％），跟着进程的进行，循环次数的添加，将下降其功能，几种严峻的失效机制影响着一种或多种活性物质的供应和状况。比如：
（1）正极活性物质的胀大在极板的笔直和平行方向,因为板栅腐蚀延长而导致极板胀大,这种逐渐的胀大将影响板栅和活性物质之间的衔接以及导电性。
（2）失水过充电时发生O2和H2将削减电解液
的体积，使活性物质和电解液失去接触，这个进程将越来越快;对氢过电位有影响的杂质也能影响气体发生的趋势。
（3）电解液分层进行深放电运用后的充电进程
中硫酸发生于极板之间，在电池底部具有聚集较高浓度的硫酸的趋势。因为它比稀酸具有更高的比重，在不同高度的分布将因为扩散作用或者过充电发生很多气体而消除。
（4）不彻底充电不论是因为不好的充电准则，
仍是因为避免极化所发生物理改变的结果，后来的放电将削减。
（5）腐蚀腐蚀层将导致电阻的上升，高的电阻
将导致电流削减。
传统的富液式动力电池能避免几种根本的故障是根据以下原因：
（1）正板栅的Sb能避免蠕变，管式极板能阻挠正极活性物质的胀大和掉落。
（2）水的丢失将增多，但能够通过补充而抵消。
（3）分层将因为气体的移动而消失，同时负极的
不彻底充电将得到恢复。
（4）板栅腐蚀成为电池寿数停止的要素。
富液电池能够进行1000次深放电循环，VRLA蓄电池是否也能获得相同的循环寿数？
2VRLA蓄电池
VRLA蓄电池被设计成有利于O2在负极的化合,然后削减水的丢失。
在正极构成O2：2H2O→4H＋＋O2↑＋4e（3）
通过气体通道传输到负极，被复原
2Pb＋O2＋2H2SO4→2PbSO4＋2H2O＋热（4）
现在,有两种可供挑选的设计方案用来提供气体通道;一是坚持电解液在AGM隔板中，二是将电解液固定为胶体。今天，有一些生产厂将两种办法结合起来，效果还不错。
在负极，氧的复原，使负极的电极电位去极化，比起富液电池来，氢气发生的量恰当低，已然极板同时处于充电状况，PbSO4立即转变为Pb，从头恢复电池的化学平衡。
2PbSO4＋2H＋＋2e→Pb＋H2SO4（5）
净的化学反响为零,但在充电进程中充入电池的电能则转变成热能而不是化学能。
Sb不再存在于VRLA电池的板栅合金中，Sb能下降氢的过电位而有利于H2在负极发生。关于这类元素，在引入时要特别小心，假如电池在初期处于过饱和状况，氧循环就不起作用，电池的行为就像富液电池，直达充电的高峰，正极发生O2和负极发生H2，将通过阀而开释，水的丢失将拓荒气体通道，答应O2的传输，使电池开释的气体下降到很低水平。
为了避免电池很多丢失气体，氧循环就有必要进行，然而，假如氧循环太激烈，将发生很多的热，负极就很难极化，负极板底部将逐渐硫酸盐化，这时，酸的浓度就最高。
氧循环与隔板资料的孔结构和选用的充电准则，特别后期充电具有潜在的联系。
所以，从富有液电池变为VRLA蓄电池，则有几种或许失效的机理发生：
（1）用Pb—Ca代替Pb—Sb合金，削减了氢的丢失，抗蠕变力的下降使在极板水平方向的胀大将越严峻，坚持隔板的压力使胀大只存在于极板的水平方向。
（2）水的丢失将削减
（3）分层现象将不可避免地发生，剩余的水丢失后不能补偿。
（4）氧循环的存在导致负极不彻底充电。
因为这些失效机理，使VRLA电池进行几十次深循环实验就失效，我们把它描绘成前期定量丢失（电池功能的短寿数）。
板栅合金参加对氢过电位无什么影响的1％～1.5％Sn到Pb—Ca合金中，板栅抗蠕变的才能将恢复。对正板栅的深入研讨标明：这种水平Sn的参加将会带来额外的效益，增强板栅的抗腐才能和下降腐蚀层的电阻，正板栅中参加1％～1.5％的Sn不再承受板栅平面的胀大，作为具有低腐蚀的效果，就能够下降板栅厚度（或分量），然后达到电池比能量的添加。
正极板关于VRLA电池，活性物质在极板笔直方向的胀大仍然是严峻的问题，关于活性物质胀大进程的状况，现在还有争论，一些实验显现，充电时胀大，放电时缩短，而别的一些实验又标明，放电时胀大，充电时缩短，伴跟着反复的深循环，正极活性物质胀大的趋势仍然处于争论中。已在Brno大学展开的相应实验作业，将会得到容量丢失、循环和活性物质电阻三者之间清晰的联系。
隔板对富液电池的研讨标明，与8kPa压力相比，40kPa压力加在极板上，能阻挠正极板的胀大，然后潜在地添加循环寿数。但是有一点值得注意，VRLA电池中，运用AGM隔板，当AGM隔板被电解液湿润后，将会缩短，当有压力时，其厚度将下降，而且孔的结构也会发生改变，所以在设计上，同时要考虑O2的传输及坚持对极板有足够的压力，现在ALABC的一些研讨者正在探究利用不同方法的AGM，以确认一些有孔物质能改善AGM隔板的功能。AGM的孔率和液体坚持才能跟着运用纤维的直径、细纤维的比例和加在隔板上的压力的改变而改变。
能够考虑这样一种资料，当它被湿润或受压时没有缩短和孔率的改变，这种资料的运用测验标明，至少具有300次的深循环寿数，富液式AGM隔板便是一例，但还未正式推行运用。
充电充电的方法对VRLA电池的功能有明显影响，对VRLA电池来讲，这是一个特殊的地方。
从热力学视点来讲，电池具有不稳定性，其电池电压大大高于电解液中水的分化电压，但因为Pb、Sn等元素对氢的过电位，使得在开路状况下电解液中水分化的速度恰当慢。
在铅酸蓄电池中，除整个电极的充电和放电反响外，还有四个副反响，在正极：
（1）发生O2H2O→（1/2）O2＋2H＋＋2e（6）
与规范氢电位相比，电极电位挨近1.75V时，反响就变得很剧烈。
（2）Pb的腐蚀此反响决定于电池寿数，在电极电位较低时，比较稳定，当电极电位较高时：
6H2O＋Pb→PbO2＋4H3O＋＋4e（7）
在负极：
（3）发生H22H＋＋2e→H2（8）
其热力学电位为0V，但因为过电位的存在，其电极电位抵达较负的必定值时才发生H2。
（4）氧循环
O2＋2Pb＋H2SO4→2PbSO4＋2H2O（9）
所以在充电的初期，一切的充电电流消耗在充电反响上，无气体发生，但充电的后期，电压抵达某个值时，气体就会发生，与充电反响分享充电电流。
在富液电池中，H2和O2发生的量大致持平，在VRLA电池中，因为氧循环然后改变了负极的电极电位，过充电的首要反响便是正极发生O2以及在负极复原，VRLA电池中，抱负的充电反响和气体发生所消耗的电流之间的平衡对电池设计、操作状况和过充电机制具有恰当杂乱的影响，这很敏感地影响电池的循环寿数。
对充电进程来讲，要尽或许地有效，假如氧的发生占用太多电流，对电池将发生有害的影响。氧气在负极复原时，将发生很多的热，导致负极严峻的去极化，使电池充电困难。因而过充电的程度可用O2循环来表示。实验结果显现，恰当的过充能延长电池的深放电循环寿数，但过量的过充电则是有害的。
很多实验标明，充电方法对VRLA电池功能具有恰当重要的影响，许多研讨者已对此展开研讨，首要问题有以下四个方面：
（1）在过充电阶段，充电进程的有效性削减，将导致隔板的饱和度下降。
（2）很多的氧循环将发生热和阻挠负极板的充电。
（3）详细的充电机制，特别在充电的最终阶段和
停止状况关于控制氧循环是恰当重要的。
（4）充电不足会导致电池的寿数缩短，为了避免
气体的问题，就运用不彻底充电状况（PSOC），但是为了获得电池组的平衡，间歇运用彻底充电或过充电。
负极板VRLA电池的前期失效首要要素是正极板栅及其活性物质，当这些要素被克服后，不论在浮充运用或循环运用，负极板则成为制约蓄电池寿数的首要要素，其首要原因便是在电池寿数的最终一段时间负极板充电困难。
VRLA蓄电池中负极板引起其容量的逐渐丢失，或许的原因如下：
（1）因为VRLA电池中的氧循环，破坏了负极板
中的有机物分子，使有机胀大剂丢失，导致电极表面缩短。
（2）电解液分层。
（3）因为氧复原而导致的去极化，以及自放电大而导致电池充电无效。
3结语
近几年，对VRLA蓄电池寿数的研讨首要会集在深放电功能上，以便能改善其在电动车上的运用，而且已获得了不少的前进，使在最初的300～500次循环中，因为正极板要素引起的问题得到了解决。现在的首要任务是解决负极板的问题，以使VRLA电池能达到富液电池的水平。