什么是铅酸电池？

铅酸电池是一种使用铅和硫酸来工作的可充电电池。将铅浸入硫酸中以进行受控的化学反应。

这种化学反应使电池产生电力。然后，该反应反向进行，为电池充电。

 

铅酸电池用材料

构建铅酸电池所需的主要活性材料是：

• 过氧化铅（PbO2）：形成正极板的深棕色硬脆物质。
• 海绵铅 (Pb)：纯铅在柔软的海绵条件下形成负极板。
• 稀硫酸（H2SO4）：强酸，良好的电解质。它是高度电离的，稀释时释放的大部分热量来自氢离子的水合。用于铅酸蓄电池，水：酸=3：1。

 

铅酸电池如何工作？

铅酸蓄电池是将过氧化铅极板和海绵铅极板浸入稀硫酸中而成。电流在这些板之间从外部连接。在稀硫酸中，酸分子分裂成正氢离子 (H+) 和负硫酸根离子 (SO4 − −)。当它到达 PbO2 板时，氢离子从其接收电子并变成氢原子，再次攻击 PbO2 并形成 PbO 和 H2O（水）。PbO 与 H2 SO4 反应，形成 PbSO4 和 H2O（水）。

SO4−−离子（阴离子）向与直流电源正极相连的电极（阳极）移动，在那里它们将放弃多余的电子并变成自由基SO4。这种自由基SO4不能单独存在；因此与阳极的PbSO4反应，形成过氧化铅（PbO2）和硫酸（H2SO4）。

 

电池充电时

充电是一个逆转电化学反应的过程。它将充电器发出的电能转化为电池中的化学能。然而，电池并不储存电能；它保留了发电所需的化学能。

电池充电器使电流反向，前提是充电器的电压高于电池。充电器在负极板处产生过量的电子，正氢离子被吸引到它们上。氢气与硫酸铅反应形成硫酸和铅，当大部分硫酸盐消失时，氢气从负极板升起。水中的氧气与正极板上的硫酸铅发生反应，再次将其变成二氧化铅，当反应几乎完成时，氧气气泡从正极板上升起。这称为放气。

 

自放电

铅酸电池的一个不太好的特点是，即使不使用，它们也会自行放电。一般经验法则是每天自放电率为百分之一。该速率在高温下增加，在较冷的温度下减小。

 

铅酸电池充放电后电解液的变化

铅蓄电池放电时，电解液中的硫酸不断减少，水分逐渐增加，溶液比重下降。

铅酸蓄电池充电时，电解液中的硫酸不断增加，水分逐渐减少，溶液比重上升。

实际上，电解液比重的变化决定了铅酸蓄电池的充电状况。这就是为什么持续给电池加水非常重要，以确保您充分利用电池。