铅酸蓄电池工作原理

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铅酸蓄电池工作原理

1、蓄电池的放电

将蓄电池与电路上的负载接通时，在电动势的作用下，电流从正极经过负载流往负极(电子从蓄电池负极经外电路流向正极)，使正极电位降低，负极电位升高，破坏了原有的平衡。放电时的化学反应过程。

正极板上的反应如下：

Pb02+2H20+SO4 +2e→PbS04+40H

在负极板处，Pb原子失去电子后变成pb2’，与电解液中的SO；一结合也生成PbS()。沉附于负极板上，而极板上的金属继续溶解，生成pbz’和电子。

负极板上的反应如下：

Pb+SO4一2e→PbS04

如果电路不中断，上述化学反应将不断进行，使正极板上的Pb02和负极板上的Pb都逐渐转变为。PbS04，电解液中H2S04逐渐减少而水逐渐增多，电解液相对密度减小。总的化学反应式如下：

Pb02+2HzS()4+Pb—PbS04+2H20+PbS04

2、蓄电池的充电

充电时将蓄电池的正负极与直流电源的正负极对应相接，当电源电压高于蓄电池的电动势时，在电源力的作用下，电流从蓄电池正极流入，负极流出(电源驱使电子从蓄电池正极经外电路流向负极)。

正极板上的反应如下：

PbS04+40t{_一2e_÷Pb02+2H20+s0：

在负极板处，也有少量的PbSO。进入电解液中，离解为。pb：’和S00 Pb。’在电源力的作用下获得两个电子变成金属Pb，沉附在负极板上。而sO}则与电解液中的H上结合，生成硫酸。

负极板上的反应如下：

PbS04+2e—+Pb+so}

由此可见，在充电过程中，正负极板上的PbSO。将逐渐恢复为Pb和Pb，电解液中H2s0。逐渐增多而水逐渐减少，电解液相对密度增大。总的化学反应式如下：

PbS04+2H20+PbS()4—+Pb02+2H2s()4+Pb

由蓄电池充放电时的化学反应过程，可以得出如下几点结论。

(1)蓄电池在放电时，电解液中的硫酸逐渐减少，水逐渐增多，电解液密度减小；蓄电池在充电时，电解液中的硫酸逐渐增多，而水逐渐减少，电解液密度增大。因此，可以通过测量电解液密度的方法定性地判断蓄电池充放电程度。

(2)在充放电时，电解液密度发生变化，主要是由于正极板的活性物质发生化学反应的结果，因此要求正极板处的电解液流动性要好。所以在装配蓄电池时，应将隔板有沟槽的一面对着正极板，以便电解液流通。

(3)蓄电池放电终了时，极板上尚有’70％～80％的活性物质没有起作用。因此，要减轻铅蓄电池的质量，提高供电能力，应该充分提高极板活性物质的利用率，在结构上提高极板的多孔性，减小极板的厚度。

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