简述铅酸蓄电池的工作原理

简述了铅酸蓄电池的工作原理

电池充放电时，正极和负极的活性物质和电解质同时参与化学反应。

铅酸电池是由g.p.lante在1859年发明的。自铅酸蓄电池发明以来，由于其价格低廉、用料容易获得、性能可靠、易于回收和适合大电流放电的特点，已成为世界上产量最大、使用最广泛的电池品种。经过一百多年的发展，铅酸蓄电池技术不断更新，已广泛应用于汽车、通信、电力、铁路、电动汽车等领域。根据产品结构可分为开启式、富液免维护式、玻璃丝棉挡板吸附阀控密封式(AGM)、阀控凝胶式(GEL)等几类。

根据热力学原理，铅酸电池的电动势是2V，相同的附加电压是2V，所以我们看到铅酸电池产品的日电压是2V的倍数。我们常用的6V电池和12V电池分别由3个和6个内部串联的2V电池组成。和我们日常见到的其他类型的电池相同，铅酸电池的每个电池都有一个正极和一个负极。铅酸蓄电池的正极是用结晶细小、疏松多孔的二氧化铅作为电能储存的材料，正极为红褐色，负极是用海绵状金属铅作为电能储存的材料，正极为灰色。在正极和负极中储存电能的物质统称为活性物质。

铅酸电池采用纯稀硫酸为电解液，比重一般在1.2~1.3g/ml之间，电解液的重要用途是参与化学反应时在极板上的传导离子和电池反应时的温度。电池的正极和负极之间用隔膜隔开，隔膜的吸附密封电池是由超细玻璃丝制成，这种隔膜可以吸附隔膜中的电解液，吸附密封电池的名称由此而来。胶体电池的挡板种类较多，而且许多厂家还采用多种复合材料的挡板。电池充放电时，正极和负极的活性物质和电解质同时参与化学反应。

正极:PbO2+2e+HSO4-+3H+==PbSO4+2H2O

负电极:Pb+HSO4-==PbSO4+H++2e

总反应:PbO2+2h2so4+Pb==2pbso4+2H2O

从上面的化学反应方程,可以看出在铅酸电池的放电,正面二氧化铅的活性物质的活性物质-金属铅和硫酸电解液反应生成硫酸铅,在电化学反应中被称为双硫酸盐化反应。蓄电池放电结束时，正极和负极的活性物质转化为硫酸铅，硫酸铅是一种结构疏松、结晶细小的晶体，其活性度很高。在电池充电过程中，正负松动的硫酸铅，在外部充电电流的用途下会变成二氧化铅和金属铅，使电池处于充足的电量状态。正是这种可逆的电化学反应使蓄电池实现了电能的储存和释放功能。

人们在日常使用中，一般使用电池的放电功能，充电阶段作为电池的维护。铅酸电池可以保持电池的活性化学物质很长一段时间的情况下足够的电能,电池发出电力之后,假如没有足够的电力,电池中的活性物质将很快失去活性,这样电池内部化学反应不能逆转。所以无论是电动汽车电池还是其他用途的铅酸电池，一般制造商都会要求用户储存足够的电池电量，并定期补充电池电量。