淺析蓄電池如何充放電

 

在蓄電池原材料中，我們已經介紹了蓄電池的基本構造，蓄電池的兩組極板插入稀硫酸溶液里發生化學變化就產生電壓，極板是在板柵上涂上以氧化鉛為主的粉膏，再焊接成組，通過直流電充電在正極柵上的氧化鉛就變成棕褐色的二氧化鉛，也叫過氧化鉛。在負極板柵上的氧化鉛就變成灰色的絨狀鉛，放電時，正負極板上的活性物質都吸收硫酸起了化學變化,逐漸變成硫酸鉛。當兩種極板上大部分活性物質都變成了同樣的硫酸鉛后，蓄電池的電壓就下降到不能再放電了，蓄電池放完電就應及時充電，使原來的二氧化鉛和絨狀鉛得到恢復。

蓄電池在充放電過程中，當電池通過一定數量的電量時，在極板和電解液中便生成及消失一定數量的物質，這就說明在充放電過程中,生成和消失的物質愈大，其通過的電量也就愈多,電池的容量也愈大,反之,通過的電量愈小，電池容量也就愈小。這就是說鉛酸蓄電池的容量取決于參加化學反應的活性物質的數量。使活性物質參加化學反應的數量增加zui有效的方法,是以大極板面積。由于極板面積增大和電解液的接解面積大，電池容量就大，也就增大了電池的體積，所以電池體積愈大，容量也愈大。

 

放電過程：

鉛酸蓄電池正極活性物質是二氧化鉛，負極活性物質是海綿鉛，電解液是稀硫酸溶液， 其放電化學反應為二氧化鉛、海綿鉛與電解液反應生成硫酸鉛和水，Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O，放電反應，其充電化學反應為硫酸鉛和水轉化為二氧化鉛、海綿鉛與稀硫酸。

 

電池內正、負極板間采用電阻極低、雜質少成分穩定離子能通過的橡膠、PVC、PE或AGM隔板。

鉛酸蓄電池充、放電化學反應的原理方程式如下：

正極：　　PbO2 + 2e + HSO4- + 3H+ == PbSO4 + 2H2O

負極：　　Pb + HSO4- == PbSO4 + H+ + 2e

總反應：　PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2PbSO4 + 2H2O

從以上的化學反應方程式中可以看出:

A.蓄電池在放電過程中

正極的活性物質二氧化鉛和負極的活性物質金屬鉛都與硫酸電解液反應，生成硫酸鉛，在電化學上把這種反應叫做“雙硫酸鹽化反應”。在蓄電池剛放電結束時，正、負極活性物質轉化成的硫酸鉛是一種結構疏松、晶體細密的結晶物，活性程度非常高。

 

B.蓄電池在充電過程中

正、負極疏松細密的硫酸鉛，在外界充電電流的作用下會重新變成二氧化鉛和金屬鉛，蓄電池就又處于充足電的狀態。正是這種可逆轉的電化學反應，使蓄電池實現了儲存電能和釋放電能的功能。

蓄電池容量的大小由極板面積增大和電解液的接解面積來決定的，逆轉的化學反應可以實現蓄電池儲存電能和釋放電能的功能。