蓄电池的工作原理,蓄电池的充放电方法图解
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蓄电池的工作原理与充电放电方法 蓄电池是由浸渍在电解液中的正极板(二氧化铅Pb02)和负极板(海绵状纯铅Pb)组成的,电解液是硫酸(H2S04)的水溶液。 当蓄电池和负载接通放电时,正极板上的Pb02 和负极板上的Pb都变成PbS04,电解液中的H2S04减少,相对密度下降。 充电时按相反的方向变化,正负极板上的PbS04分别恢复成原来的Pb02和Pb,电解液中的硫酸增加,相对密度变大。如略去中间的化学反应过程,可用下式表示: 1、电势的建立 当极板浸入电解液时,在负极板处,金属铅受到两方面的作用,一方面它有溶解于电解液的倾向,因而有少量铅进入溶液,生成Pb2 ,在极板上留下两个电子2e,使极板带负电;另一方面,由于正、负电荷的吸引,Pb2 有沉附于极板表面的倾向。当两者达到平衡时,溶解便停止,此时极板具有负电位,约为-0.1V。 正极板处,少量Pb02溶入电解液,与水生成Pb(OH):,再分离成四价铅离子和氢氧根离子。 由于Pb4 沉附于极板的倾向,大于溶解的倾向,因而沉附在正极板上,使极板呈正电位。当达到平衡时,约为 2.0V。 因此,当外电路未接通,反应达到相对平衡状态时,蓄电池的静止电动势约为: 2、铅蓄电池的放电 当蓄电池接上负载后,在电动势的作用下,电流从正极经过负载流往负极(即电子从负极到正极),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如图1—3所示。 在负极板处,Pb2 与电解液中的SO42-结合也生成PbS04沉附在负极板上,而极板上的金属铅继续溶解,生成Pb2 和电子。如果电路不中断,上述化学反应将继续进行,使正极板上的Pb02和负极板上的Pb都逐渐转变为PbS04,电解液中的PbS04逐渐减少而水增多,故电解液相对密度下降。 理论上,放电过程应进行到极板上的活性物质全部变为硫酸铅为止,而实际上是不可能的,因为电解液不能渗透到活性物质的最内层。 |









