簡(jiǎn)述了鉛酸蓄電池的工作原理

電池充放電時(shí)，正極和負(fù)極的活性物質(zhì)和電解質(zhì)同時(shí)參與化學(xué)反應(yīng)。

鉛酸電池是由g.p.lante在1859年發(fā)明的。自鉛酸蓄電池發(fā)明以來(lái)，由于其價(jià)格低廉、用料容易獲得、性能可靠、易于回收和適合大電流放電的特點(diǎn)，已成為世界上產(chǎn)量最大、使用最廣泛的電池品種。經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，鉛酸蓄電池技術(shù)不斷更新，已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、通信、電力、鐵路、電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可分為開(kāi)啟式、富液免維護(hù)式、玻璃絲棉擋板吸附閥控密封式(AGM)、閥控凝膠式(GEL)等幾類(lèi)。

根據(jù)熱力學(xué)原理，鉛酸電池的電動(dòng)勢(shì)是2V，相同的附加電壓是2V，所以我們看到鉛酸電池產(chǎn)品的日電壓是2V的倍數(shù)。我們常用的6V電池和12V電池分別由3個(gè)和6個(gè)內(nèi)部串聯(lián)的2V電池組成。和我們?nèi)粘Ｒ?jiàn)到的其他類(lèi)型的電池相同，鉛酸電池的每個(gè)電池都有一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極。鉛酸蓄電池的正極是用結(jié)晶細(xì)小、疏松多孔的二氧化鉛作為電能儲(chǔ)存的材料，正極為紅褐色，負(fù)極是用海綿狀金屬鉛作為電能儲(chǔ)存的材料，正極為灰色。在正極和負(fù)極中儲(chǔ)存電能的物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為活性物質(zhì)。

鉛酸電池采用純稀硫酸為電解液，比重一般在1.2~1.3g/ml之間，電解液的重要用途是參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)在極板上的傳導(dǎo)離子和電池反應(yīng)時(shí)的溫度。電池的正極和負(fù)極之間用隔膜隔開(kāi)，隔膜的吸附密封電池是由超細(xì)玻璃絲制成，這種隔膜可以吸附隔膜中的電解液，吸附密封電池的名稱(chēng)由此而來(lái)。膠體電池的擋板種類(lèi)較多，而且許多廠(chǎng)家還采用多種復(fù)合材料的擋板。電池充放電時(shí)，正極和負(fù)極的活性物質(zhì)和電解質(zhì)同時(shí)參與化學(xué)反應(yīng)。

正極:PbO2+2e+HSO4-+3H+==PbSO4+2H2O

負(fù)電極:Pb+HSO4-==PbSO4+H++2e

總反應(yīng):PbO2+2h2so4+Pb==2pbso4+2H2O

從上面的化學(xué)反應(yīng)方程,可以看出在鉛酸電池的放電,正面二氧化鉛的活性物質(zhì)的活性物質(zhì)-金屬鉛和硫酸電解液反應(yīng)生成硫酸鉛,在電化學(xué)反應(yīng)中被稱(chēng)為雙硫酸鹽化反應(yīng)。蓄電池放電結(jié)束時(shí)，正極和負(fù)極的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，硫酸鉛是一種結(jié)構(gòu)疏松、結(jié)晶細(xì)小的晶體，其活性度很高。在電池充電過(guò)程中，正負(fù)松動(dòng)的硫酸鉛，在外部充電電流的用途下會(huì)變成二氧化鉛和金屬鉛，使電池處于充足的電量狀態(tài)。正是這種可逆的電化學(xué)反應(yīng)使蓄電池實(shí)現(xiàn)了電能的儲(chǔ)存和釋放功能。

人們?cè)谌粘Ｊ褂弥?，一般使用電池的放電功能，充電階段作為電池的維護(hù)。鉛酸電池可以保持電池的活性化學(xué)物質(zhì)很長(zhǎng)一段時(shí)間的情況下足夠的電能,電池發(fā)出電力之后,假如沒(méi)有足夠的電力,電池中的活性物質(zhì)將很快失去活性,這樣電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)不能逆轉(zhuǎn)。所以無(wú)論是電動(dòng)汽車(chē)電池還是其他用途的鉛酸電池，一般制造商都會(huì)要求用戶(hù)儲(chǔ)存足夠的電池電量，并定期補(bǔ)充電池電量。