荷贝克铅酸蓄电池的工作原理 1、铅酸蓄电池电动势的产生 铅酸蓄电池充电后,正极板二氧化铅(PbO2), 在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅(Pb(OH)4), 氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb4)留在正极板上,故正极板上缺少电子。 铅酸蓄电池充电后,负 极板是铅(Pb),与电解液中的硫酸(H2SO4)发生反应,变成铅离子(Pb2),铅离子转移到电解液 中,负极板上留下多余的两个电子(2e)。 可见,在未接通外电路时(电池开路),由于化学作用, 正极板上缺少电子,负极板上多余电子,如右图所示,两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池 的电动势。 2、铅酸蓄电池放电过程的电化反应铅酸蓄电池放电时, 在蓄电池的电位差作用下,负极 板上的电子经负载进入正极板形成电流I。同时在电池内部进行化学反应。 负极板上每个铅原子放出 两个电子后,生成的铅离子(Pb2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫 酸铅(PbSO4)。 正极板的铅离子(Pb4)得到来自负极的两个电子(2e)后,变成二价铅离子(Pb2 ),,与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板水解 出的氧离子(O-2)与电解液中的氢离子(H)反应,生成稳定物质水。 电解液中存在的硫酸根离子和 氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极,在电池内部形成电流,整个回路形成,蓄电池向外 持续放电。 放电时H2SO4浓度不断下降,正负极上的硫酸铅(PbSO4)增加,电池内阻增大(硫酸铅不 导电),电解液浓度下降,电池电动势降低。 3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应 充电时,应在外接 一直流电源(充电极或整流器),使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质,并把外 界的电能转变为化学能储存起来。 在正极板上,在外界电流的作用下,硫酸铅被离解为二价铅离子( Pb2)和硫酸根负离子(SO4-2),由于外电源不断从正极吸取电子,则正极板附近游离的二价铅离子 (Pb2)不断放出两个电子来补充,变成四价铅离子(Pb4),并与水继续反应,最终在正极极板上生 成二氧化铅(PbO2)。 在负极板上,在外界电流的作用下,硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb2)和硫 酸根负离子(SO4-2),由于负极不断从外电源获得电子,则负极板附近游离的二价铅离子(Pb2)被 中和为铅(Pb),并以绒状铅附着在负极板上。 电解液中,正极不断产生游离的氢离子(H)和硫酸 根离子(SO4-2),负极不断产生硫酸根离子(SO4-2),在电场的作用下,氢离子向负极移动,硫酸 根离子向正极移动,形成电流。 充电后期,在外电流的作用下,溶液中还会发生水的电解反应。 4、 铅酸蓄电池充放电后电解液的变化 从上面可以看出,铅酸蓄电池放电时,电解液中的硫酸不断减少, 水逐渐增多,溶液比重下降。 从上面可以看出,铅酸蓄电池充电时,电解液中的硫酸不断增多,水逐 渐减少,溶液比重上升。 实际工作中,可以根据电解液比重的变化来判断铅酸蓄电池的充电程度 热情服务、转变观念、增强知识、迎接挑战 追求卓越、双赢思维、信誉第一、以客为尊”的企业经营方针,诚实守信,持之以恒,扬起事业风帆 ,开创…
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