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铅酸蓄电池原理与构造
( 发表时间:2009-11-8 7:24:15 )
所谓蓄电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。

  构成铅蓄电池之主要成份如下: 

  阳极板 ( 过氧化铅 . PbO2 )---> 活性物质

  阴极板 ( 海绵状铅 .Pb) ---> 活性物质

  电解液 ( 稀硫酸 ) ---> 硫酸 ( H2SO4) + 水 ( H2O)

  电池外壳

  隔离板

  其它 ( 液口栓 . 盖子等 )

  铅蓄电池之原理

  铅蓄电池内的阳极 (PbO2) 及阴极 (Pb) 浸到电解液 ( 稀硫酸 ) 中,两极间会产生 2V 的电力,这是根据铅蓄电池原理,经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生如下的变化:

  ( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 )

  PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ( 放电反应 )

  ( 过氧化铅 ) ( 硫酸 ) ( 海绵状铅 )

  ( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 )

  PbSO4 + 2 H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ( 充电反应 )

  ( 硫酸铅 ) ( 水 ) ( 硫酸铅 )

  1、放电中的化学变化

  蓄电池连接外部电路放电时,稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。经由放电硫酸成分从电解液中释出,放电愈久,硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例,只要测得电解液中的硫酸浓度,亦即测其比重,即可得知放电量或残余电量。

  2、充电中的化学变化

  由于放电时在阳极板,阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸,铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加,亦即电解液之比重上升,并逐渐回复到放电前的浓度,这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态,当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时,即等于充电结束,而阴极板就产生氢,阳极板则产生氧,充电到最后阶段时,电流几乎都用在水的电解,因而电解液会减少,此时应以纯水补充之。