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圣陽蓄電池的使用過程和工作原理

發(fā)布時(shí)間:2019/5/8 17:15:10    瀏覽量:967次

  圣陽蓄電池的充電過程和放電過程是一種可逆的化學(xué)反應(yīng),充放電過程中蓄電池內(nèi)的導(dǎo)電是靠正、負(fù)離子的反向運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。

  鉛酸圣陽蓄電池由正極板、負(fù)極板、隔板、電解液、塑料槽等組成。鉛酸蓄電池正極活性物質(zhì)為二氧化鉛(PbO2),負(fù)極活性物質(zhì)是鉛(Pb),電解液是稀硫酸,正負(fù)極之間由隔板隔開,電解液中的離子可以通過隔板中的微孔,電極上的電子不能通過隔板。鉛酸蓄電池放電后,正極板的活性物質(zhì)二氧化鉛(PbO2)轉(zhuǎn)化成硫酸鉛(PbSO4)附著在正極板上,負(fù)極活性物質(zhì)鉛(Pb)也轉(zhuǎn)化成硫酸鉛(PbSO4)附著在負(fù)極上,電解液中的硫酸擴(kuò)散到極板中去,電解液的濃度降低。鉛酸蓄電池在充電時(shí),發(fā)生相反的反應(yīng)。通過充電、放電反應(yīng),鉛酸圣陽蓄電池可以反復(fù)使用,直到儲(chǔ)存的容量達(dá)不到電器的要求時(shí),壽命終止。

圣陽蓄電池的使用過程和工作原理

  放電過程

  當(dāng)極板浸入電解液時(shí),在負(fù)極板,有少量鉛溶入電解液生成Pb2+,從而在負(fù)極板上留下兩個(gè)電子2e,使負(fù)極板帶負(fù)電,此時(shí)負(fù)極板具有0.1V的負(fù)電位。

  在正極板處,少量PbO2溶入電解液,與水反應(yīng)生成Pb(OH)4再分離成四價(jià)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(dāng)外路未接通時(shí),蓄電池的靜止電動(dòng)勢E0約為:

  E0=2.0-(–0.1)=2.1V

  若接通外電路,在電動(dòng)勢的作用下,使電路產(chǎn)生電流If,在正極板處Pb4+和負(fù)極板來的電子結(jié)合,生成二價(jià)鉛離子Pb++,Pb++再與電解液中的SO42-結(jié)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(yīng)式為:

  在負(fù)極板處Pb2+與SO42-結(jié)合,生成PbSO4而沉附在負(fù)極板上。

  如果外電路不中斷,正、負(fù)極板上的PbO2和Pb將不斷地轉(zhuǎn)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(jìn)行到極板上的活性物質(zhì)全部變?yōu)镻bSO4為止。但由于電解液不能滲透到活性物質(zhì)的最內(nèi)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(zhì)變成了PbSO4。故采用薄型板,增加多孔率,有促于提高活性物質(zhì)的利用率。

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