新鄉市太達電源有限公司

鉛酸蓄電池介紹

一  概述

鉛酸蓄電池是蓄電池的一種，主要特點是采用稀硫酸做電解液，用二氧化鉛和絨狀鉛分別做為電池的正極和負極的一種酸性蓄電池。英語：Lead-acid battery 。荷電狀態下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛；放電狀態下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。
二 充放電化學反應方程式
    鉛酸蓄電池電極反應式為：當放電時，硫酸溶液的濃度將不斷降低， 當溶液的密度降到1.18g/ml時應停止放電，馬上進行充電
　　充電：2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4(電解池)
　　放電：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(原電池)
　　陽極：PbSO4 + 2H2O- 2e - === PbO2 + 4H+ +SO₄^2-　　陰極：PbSO₄ + 2e -=== Pb + SO₄^2-
　　負極：Pb + SO₄^2-- 2e - === PbSO₄
正極：PbO₂ + 4H + SO₄^2- + 2e -=== 2H₂O+ PbSO₄
三  工作原理
    工作原理：蓄電池的充電過程和放電過程是一種可逆的化學反應，充放電過程中蓄電池內的導電是靠正、負離子的反向運動來實現的。
　　1、放電過程 當極板浸入電解液時，在負極板，有少量鉛溶入電解液生成Pb²⁺，從而在負極板上留下兩個電子2e，使負極板帶負電，此時負極板具有0.1V的負電位。 在正極板處，少量PbO₂溶入電解液，與水反應生成Pb(OH)₄再分離成四價鉛離子和氫氧根離子。一部分Pb⁴⁺沉附在正極板上，使極板呈正電位，約為+2.0V。故當外路未接通時，蓄電池的靜止電動勢E₀約為： E₀=2.0 -(–0.1)=2.1V 若接通外電路，在電動勢的作用下，使電路產生電流，在正極板處Pb⁴⁺ 和負極板來的電子結合，生成二價鉛離子Pb²⁺，Pb²⁺再與電解液中的SO₄^2- 結合，生成PbSO₄而沉附在正極板上，使得正極板電位降低，則正極板上的總反應式為：在負極板處Pb²⁺與SO4_2-結合，生成PbSO₄而沉附在負極板上。如果外電路不中斷，正、負極板上的PbO₂和Pb將不斷地轉化為PbSO₄。電解液中的H₂SO₄將不斷的減小，而H₂O增多，電解液相對密度下降。理論上講，放電過程將進行到極板上的活性物質全部變為PbSO₄為止。但由于電解液不能滲透到活性物質的最內層中去，在使用中，所謂放電完了的蓄電池，也只有20%~30%的活性物質變成了PbSO₄。故采用薄型板，增加多孔率，有利于提高活性物質的利用率。
　　2、充電過程 充電時，蓄電池接直流電源，因直流電源端電壓高于蓄電池電動勢，故電流從正極流入，負極流出。這時，正、負極板發生的反應與放電過程相反，如正極板處有少量PbSO₄溶于電解液變成Pb²⁺和SO₄^2-，Pb²⁺在電源力作用下失去兩個電子變成Pb⁴⁺，它又和電解液中OH^-結合，生成Pb(OH)₄，Pb(OH)₄又分解成PbO₂和H₂O，PbO₂沉附在正極板上，而SO₄^2-與電解液中的H+結合成H₂SO₄， 負極板上有少量PbSO₄溶入電解液中，變成Pb²⁺和SO₄^2-，Pb²⁺在電源作用下獲得兩個電子變成Pb，沉附在附報板上，SO₄^2-則和電解液中H+結合變成H₂SO₄，�？梢姵潆娺^程中消耗了水，生成了硫酸，故充電時電解液的相對密度是上升的，而放電時電解液相對密度是下降的。