鉛酸蓄電池充放電工作原理

通過以前的介紹我們知道一個基本的鉛酸蓄電池是由正、負(fù)極板浸潤在它們之間的電解液中組成的。說的更細(xì)致一點，正極板和負(fù)極板與電解液形成各自的‘半電池’。在各自的半電池構(gòu)造里正極板具有正電勢、負(fù)極板具有負(fù)電勢。基本單電池可以看作上述兩個‘半電池’按正極板-電解液——電解液-負(fù)極板組合而成，正、負(fù)相對電勢為2V，6個單電池串聯(lián)在一起就是電動車常用的12V電池。

鉛酸蓄電池充滿電時，正極板上的物質(zhì)是二氧化鉛（pbO2）,負(fù)極板上的物質(zhì)是絨狀的鉛（pb）,電解液硫酸（H2SO4）的密度約為1.33g/cm3（指電動車用鉛酸蓄電池，其他用途鉛酸蓄電池密度稍低）。

在放電過程中，通過放電回路正極板上的二氧化鉛得到電子，負(fù)極板上的鉛失去電子，分別產(chǎn)生二價鉛（pb2+）并且與電解液中的硫酸作用，在各自極板上沉淀為硫酸鉛（pbSO4）；析出的氧離子和氫離子化和成水。隨著放電的進(jìn)行，電解液濃度下降，正、負(fù)極板上的硫酸鉛逐漸積累。當(dāng)這個過程發(fā)展到一定的程度，放電極化現(xiàn)象越來越重，正極板的電勢越來越趨向于負(fù)，負(fù)極板電勢越來越趨向于正，電解液中硫酸的密度越來越低，電池的電壓低到終止電壓，放電就必須終止。

在充電過程中，溶液中的二價鉛離子將電子傳給外電路氧化為正四價鉛（pb4+），同時電解液水（HO2）中的氧離子和正四價鉛進(jìn)入正極板的二氧化鉛晶格。由于溶液中的二價鉛被消耗，于是正極板上的硫酸鉛不斷溶解，二氧化鉛不斷生成；負(fù)極板上的硫酸鉛先溶解成二價鉛和硫酸根（SO4），二價鉛接受充電回路傳來的電子在負(fù)極板上還原成鉛。同時電解液中留下的氫和硫酸根合成硫酸。隨著充電的進(jìn)行，極板上的硫酸鉛逐步溶解，電解液濃度不斷提高。當(dāng)這個過程進(jìn)行到一定程度，充電極化現(xiàn)象越來越重，正、負(fù)極板先后分別析出氧和氫，充電電流越來越多的產(chǎn)生水解，電解液中硫酸密度越來越高，正極板電勢趨向最正，負(fù)極板電勢趨向最負(fù)，電池電壓不斷升高，最終恢復(fù)到上述充滿電的狀態(tài)。