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)构成的，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都成为PbS04，电解液中的H2S04削减，相对密度降低。

充电时按相反的方向改动，正负极板上的PbS04别离康复成本来的Pb02和Pb，电解液中的硫酸添加，相对密度变大。如省略基地的化学反响进程，可用下式标明：

Pb02+Pb十2H2S04=2PbS04+2H20 (1—1)

1．电势的树立

当极板浸入电解液时，在负极板处，金属铅遭到两方面的效果，一方面它有溶解于电解液的倾向，因而有少数铅进入溶液，生成Pb2+，在极板上留下两个电子2e，使极板带负电；另一方面，因为正、负电荷的招引，Pb2+有沉附于极板外表的倾向。当两者抵达平衡时，溶解便间断，此刻极板具有负电位，约为-0.1V。

正极板处，少数Pb02溶入电解液，与水生成Pb(OH)：，再别离成四价铅离子和氢氧根离子。

即

Pb02+2H20---->Pb(OH)4

Pb(OH)4=Pb4++4(OH)-

因为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。当抵达平衡时，约为+2.0V。

因而，当外电路未接通，反响抵达相对平衡状况时，蓄电池的中止电动势约为：

E0=2.0-(-0.1)=2.1V

2．铅蓄电池的放电

当蓄电池接上负载后，在电动势的效果下，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，负极电位添加，损坏了原有的平衡。放电时的化学反响进程如图1—3所示。

在正极板处，Pb4+和电子联络，成为二价铅离子Pb2+，Pb2+与电解液中的SO42-联络生成PbS04沉附于极板上。

即

Pb4++2e----> Pb2+

Pb2++ SO42-=PbSO4

在负极板处，Pb2+与电解液中的SO42-联络也生成PbS04沉附在负极板上，而极板上的金属铅持续溶解，生成Pb2+和电子。假如电路不中止，上述化学反响将持续进行，使正极板上的Pb02和负极板上的Pb都逐步改动为PbS04，电解液中的PbS04逐步削减而水增多，故电解液相对密度降低。

理论上，放电进程应进行到极板上的活性物质悉数变为硫酸铅停止，而实习上是不或许的，因为电解液不能渗透到活性物质的最内层。运用中，所谓放完电的蓄电池，实习上只需20％~30％的活性物质成为了硫酸铅，因而选用薄型极板，添加多空率，进步极板活性物质的运用率可进步蓄电池的容量，也是蓄电池工业的开展方向。

3．铅蓄电池的充电

充电时，应将蓄电池接直流电源。当电源电压高于蓄电池电动势时，在直流电源电压效果下，电流从蓄电池正极流人，负极流出(即唆使电子从正极经外电路流人负极)。这时正负极板发作的反响恰好与放电进程相反，其化学反响进程如图1—4所示。

在负极板处有少数的PbS04进入电解液中，离解为Pb2+和SO42-。Pb2+在电源的效果下取得两个电子变为金属Pb，沉附在极板上。而SO42-则与电解液中的H+联络，生成硫酸。

即：

PbS04---->Pb2++SO42-

Pb2++2e---->Pb

SO42-+2H+---->H2S04 (1—3)

负极板上总的反响式为：

PbS04+2e+2H+---->Pb+H2SO4 (1—4)

正极板处，也有少数PbS04进入电解液中，离解为Pb2+和SO42-，Pb2+在电源效果下失去两个电子变为Pb4+，它又和电解液中水离解出来的OH—联络，生成Pb(OH)4，Pb(OH)4又分化为Pb02和H20，而SO42-又与电解液中的H+联络生成硫酸。

其反响式如下：

PbS04----> Pb2++ SO42-

Pb2+-2e----> Pb4+

4H20---->4H++4OH—

Pb4++4 OH—---->Pb(OH)4

Pb(OH)4----> Pb02+2H20

2SO42-+4H+----> 2H2S04

正极板上的总反响为：

PbS04—2e+2H20+ SO42----->Pb02+2H2S04 (1—5)

可见，在充电进程中，正负极板上的PbS04将逐步康复为Pb02和Pb，电解液中硫酸成分逐步增多，水逐步削减。

充电终期，密度将升到最大值，且会致使水的分化，水分化的化学反响式如下：

2H2S04 ---->4H++ SO42-

负极上：4H++4e---->2H2

正极上：2SO42--4e+2H20---->2H2S04+O2

总反响为：2H2S04+2H20---->2H2S04十2H2+O2(1—6)

由上式可见，实习上分化的是水：2H20---->2H2+02 (1—7)

上一篇：触摸器、按钮两层联锁操控

下一篇：等电位衔接在修建物体系中效果