淺析蓄電池如何充放電

 

在蓄電池原材料中，我們已經(jīng)介紹了蓄電池的基本構(gòu)造，蓄電池的兩組極板插入稀硫酸溶液里發(fā)生化學變化就產(chǎn)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(zhì)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(zhì)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(yīng)及時充電，使原來的二氧化鉛和絨狀鉛得到恢復(fù)。

蓄電池在充放電過程中，當電池通過一定數(shù)量的電量時，在極板和電解液中便生成及消失一定數(shù)量的物質(zhì)，這就說明在充放電過程中,生成和消失的物質(zhì)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(yīng)的活性物質(zhì)的數(shù)量。使活性物質(zhì)參加化學反應(yīng)的數(shù)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(zhì)是二氧化鉛，負極活性物質(zhì)是海綿鉛，電解液是稀硫酸溶液， 其放電化學反應(yīng)為二氧化鉛、海綿鉛與電解液反應(yīng)生成硫酸鉛和水，Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O，放電反應(yīng)，其充電化學反應(yīng)為硫酸鉛和水轉(zhuǎn)化為二氧化鉛、海綿鉛與稀硫酸。

 

電池內(nèi)正、負極板間采用電阻極低、雜質(zhì)少成分穩(wěn)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(yīng)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(yīng)：　PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2PbSO4 + 2H2O

從以上的化學反應(yīng)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(zhì)二氧化鉛和負極的活性物質(zhì)金屬鉛都與硫酸電解液反應(yīng)，生成硫酸鉛，在電化學上把這種反應(yīng)叫做“雙硫酸鹽化反應(yīng)”。在蓄電池剛放電結(jié)束時，正、負極活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的硫酸鉛是一種結(jié)構(gòu)疏松、晶體細密的結(jié)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(tài)。正是這種可逆轉(zhuǎn)的電化學反應(yīng)，使蓄電池實現(xiàn)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(zhuǎn)的化學反應(yīng)可以實現(xiàn)蓄電池儲存電能和釋放電能的功能。