干貨▏蓄電池的工作原理與充放電方法你知道嗎？

? ? ? ?電池是由浸漬在電解液中的正極板(二氧化鉛Pb02)和負極板(海綿狀純鉛Pb)組成的，電解液是硫酸(H2S04)的水溶液。當蓄電池和負載接通放電時，正極板上的Pb02 和負極板上的Pb都變成PbS04，電解液中的H2S04減少，相對密度下降。

充電時按相反的方向變化，正負極板上的PbS04分別恢復成原來的Pb02和Pb，電解液中的硫酸增加，相對密度變大。如略去中間的化學反應過程，可用下式表示：Pb02+Pb十2H2S04=2PbS04+2H20 (1—1)

? ? ? ?當極板浸入電解液時，在負極板處，金屬鉛受到兩方面的作用，一方面它有溶解于電解液的傾向，因而有少量鉛進入溶液，生成Pb2+，在極板上留下兩個電子2e，使極板帶負電；另一方面，由于正、負電荷的吸引，Pb2+有沉附于極板表面的傾向。當兩者達到平衡時，溶解便停止，此時極板具有負電位，約為-0.1V。正極板處，少量Pb02溶入電解液，與水生成Pb(OH)：，再分離成四價鉛離子和氫氧根離子。

即

Pb02+2H20—->Pb(OH)4

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

由于Pb4+沉附于極板的傾向，大于溶解的傾向，因而沉附在正極板上，使極板呈正電位。當達到平衡時，約為+2.0V。因此，當外電路未接通，反應達到相對平衡狀態時，蓄電池的靜止電動勢約為：

E0=2.0-(-0.1)=2.1V

? ? ? ?當蓄電池接上負載后，在電動勢的作用下，電流從正極經過負載流往負極(即電子從負極到正極)，使正極電位降低，負極電位升高，破壞了原有的平衡。放電時的化學反應過程如圖所示。

? ? ? ?在正極板處，Pb4+和電子結合，變成二價鉛離子Pb2+，Pb2+與電解液中的SO42-結合生成PbS04沉附于極板上。

即

Pb4++2e—-> Pb2+

Pb2++ SO42-=PbSO4

? ? ? ?在負極板處，Pb2+與電解液中的SO42-結合也生成PbS04沉附在負極板上，而極板上的金屬鉛繼續溶解，生成Pb2+和電子。如果電路不中斷，上述化學反應將繼續進行，使正極板上的Pb02和負極板上的Pb都逐漸轉變為PbS04，電解液中的PbS04逐漸減少而水增多，故電解液相對密度下降。理論上，放電過程應進行到極板上的活性物質全部變為硫酸鉛為止，而實際上是不可能的，因為電解液不能滲透到活性物質的最內層。使用中，所謂放完電的蓄電池，實際上只有20％~30％的活性物質變成了硫酸鉛，因此采用薄型極板，增加多空率，提高極板活性物質的利用率可提高蓄電池的容量，也是蓄電池工業的發展方向。

? ? ? ? 充電時，應將蓄電池接直流電源。當電源電壓高于蓄電池電動勢時，在直流電源電壓作用下，電流從蓄電池正極流人，負極流出(即驅使電子從正極經外電路流人負極)。這時正負極板發生的反應正好與放電過程相反，其化學反應過程如圖。

? ? ? ?在負極板處有少量的PbS04進入電解液中，離解為Pb2+和SO42-。Pb2+在電源的作用下獲得兩個電子變為金屬Pb，沉附在極板上。而SO42-則與電解液中的H+結合，生成硫酸。

即：

PbS04—->Pb2++SO42-

Pb2++2e—->Pb

SO42-+2H+—->H2S04 (1—3)

? ? ? ?充電終期，密度將升到最大值，且會引起水的分解，水分解的化學反應式：

2H2S04 —->4H++ SO42-

負極上：4H++4e—->2H2

正極上：2SO42–4e+2H20—->2H2S04+O2

總反應為：2H2S04+2H20—->2H2S04十2H2+O2(1—6)

由上式可見，實際上分解的是水：2H20—->2H2+02 (1—7)

? ? ? ?HDGC3985智能蓄電池充放電一體機集蓄電池恒流放電、智能充電、活化于一體。一機多用，減少企業成本，降低維護人員勞動強度，用于定期的電池組檢測及落后電池再生活化，為電池和UPS電源維護提供科學的檢測手段。用于電信、基站、電力等部門。根據需要進行深度放電，然后充電，使電池組隨時保持滿足狀態并延長電池壽命，是蓄電池維護工作的好助手。