鉛酸蓄電池工作原理
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1、蓄電池的放電
將蓄電池與電路上的負(fù)載接通時(shí)，在電動(dòng)勢的作用下，電流從正極經(jīng)過負(fù)載流往負(fù)極(電子從蓄電池負(fù)極經(jīng)外電路流向正極)，使正極電位降低，負(fù)極電位升高，破壞了原有的平衡。放電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)過程。
正極板上的反應(yīng)如下：
Pb02+2H20+SO4 +2e→PbS04+40H
在負(fù)極板處，Pb原子失去電子后變成pb2’，與電解液中的SO；一結(jié)合也生成PbS()。沉附于負(fù)極板上，而極板上的金屬繼續(xù)溶解，生成pbz’和電子。
負(fù)極板上的反應(yīng)如下：
Pb+SO4一2e→PbS04
如果電路不中斷，上述化學(xué)反應(yīng)將不斷進(jìn)行，使正極板上的Pb02和負(fù)極板上的Pb都逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤bS04，電解液中H2S04逐漸減少而水逐漸增多，電解液相對(duì)密度減小。總的化學(xué)反應(yīng)式如下：
Pb02+2HzS()4+Pb—PbS04+2H20+PbS04
2、蓄電池的充電
充電時(shí)將蓄電池的正負(fù)極與直流電源的正負(fù)極對(duì)應(yīng)相接，當(dāng)電源電壓高于蓄電池的電動(dòng)勢時(shí)，在電源力的作用下，電流從蓄電池正極流入，負(fù)極流出(電源驅(qū)使電子從蓄電池正極經(jīng)外電路流向負(fù)極)。
正極板上的反應(yīng)如下：
PbS04+40t{_一2e_÷Pb02+2H20+s0：
在負(fù)極板處，也有少量的PbSO。進(jìn)入電解液中，離解為。pb：’和S00 Pb。’在電源力的作用下獲得兩個(gè)電子變成金屬Pb，沉附在負(fù)極板上。而sO}則與電解液中的H上結(jié)合，生成硫酸。
負(fù)極板上的反應(yīng)如下：
PbS04+2e—+Pb+so}
由此可見，在充電過程中，正負(fù)極板上的PbSO。將逐漸恢復(fù)為Pb和Pb，電解液中H2s0。逐漸增多而水逐漸減少，電解液相對(duì)密度增大。總的化學(xué)反應(yīng)式如下：
PbS04+2H20+PbS()4—+Pb02+2H2s()4+Pb
由蓄電池充放電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)過程，可以得出如下幾點(diǎn)結(jié)論。
(1)蓄電池在放電時(shí)，電解液中的硫酸逐漸減少，水逐漸增多，電解液密度減小；蓄電池在充電時(shí)，電解液中的硫酸逐漸增多，而水逐漸減少，電解液密度增大。因此，可以通過測量電解液密度的方法定性地判斷蓄電池充放電程度。
(2)在充放電時(shí)，電解液密度發(fā)生變化，主要是由于正極板的活性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，因此要求正極板處的電解液流動(dòng)性要好。所以在裝配蓄電池時(shí)，應(yīng)將隔板有溝槽的一面對(duì)著正極板，以便電解液流通。
(3)蓄電池放電終了時(shí)，極板上尚有’70％～80％的活性物質(zhì)沒有起作用。因此，要減輕鉛蓄電池的質(zhì)量，提高供電能力，應(yīng)該充分提高極板活性物質(zhì)的利用率，在結(jié)構(gòu)上提高極板的多孔性，減小極板的厚度。
