鉛酸法國SAPHIR蓄電池工作原理詳解
鉛酸蓄電池是1859年g.plante發(fā)明的。自鉛酸蓄電池被發(fā)明以來，因其價格低廉、原料易得、性能可靠、容易回收和適于大電流放電等特點，目前已成為世界上產(chǎn)量最大、用途最廣泛的蓄電池品種。鉛酸蓄電池經(jīng)過一百多年的發(fā)展，技術(shù)不斷更新，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于汽車、通信、電力、鐵路、電動車等各個領(lǐng)域。以產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式分類，可以分為開口式、富液免維護式、玻璃絲棉隔板吸附式閥控密封型（agm）、閥控膠體型(gel)等幾大類產(chǎn)品。
根據(jù)熱力學(xué)原理，鉛酸蓄電池的電動勢是2v，同樣額定電壓也是２v，所以我們?nèi)粘Ｒ姷降你U酸蓄電池產(chǎn)品的電壓都是２v的倍數(shù)。我們常用的６v和12v電池分別是由３個和６個內(nèi)部串聯(lián)的2v蓄電池單元組成的。像我們?nèi)粘Ｒ姷降钠渌N類電池一樣，鉛酸蓄電池的每個單元也分正極和負極。鉛酸蓄電池的正極是以結(jié)晶細密、疏松多孔的二氧化鉛作為儲存電能的物質(zhì)，正常為紅褐色，負極是以海綿狀的金屬鉛作為儲存電能的物質(zhì)，正常為灰色。正極和負極儲存電能的物質(zhì)統(tǒng)稱為活性物質(zhì)。
鉛酸蓄電池用純凈的稀硫酸作為電解液，比重一般在1.2~1.3g/ml之間，電解液的主要作用是參加極板上的化學(xué)反應(yīng)、導(dǎo)通離子和降低電池反應(yīng)時的溫度。蓄電池的正極和負極之間由隔板隔開，吸附式密封蓄電池的隔板是由超細玻璃絲綿制作的，這種隔板可以把電解液吸附在隔板內(nèi)，吸附式密封蓄電池的名稱也是由此而來。膠體蓄電池的隔板種類比較多，而且很多廠家還使用多種材料復(fù)合的隔板。在蓄電池充、放電時，正極、負極活性物質(zhì)和電解液同時參加化學(xué)反應(yīng)。
鉛酸蓄電池充、放電化學(xué)反應(yīng)的原理方程式如下：
正極： pbo2 + 2e + hso4- + 3h+ == pbso4 + 2h2o
負極： pb + hso4- == pbso4 + h+ + 2e
總反應(yīng)： pbo2 + 2 h2so4 + pb == 2 pbso4 + 2h2o
從以上的化學(xué)反應(yīng)方程式中可以看出，鉛酸蓄電池在放電時，正極的活性物質(zhì)二氧化鉛和負極的活性物質(zhì)金屬鉛都與硫酸電解液反應(yīng)，生成硫酸鉛，在電化學(xué)上把這種反應(yīng)叫做“雙硫酸鹽化反應(yīng)”。在蓄電池剛放電結(jié)束時，正、負極活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的硫酸鉛是一種結(jié)構(gòu)疏松、晶體細密的結(jié)晶物，活性程度非常高。在蓄電池充電過程中，正、負極疏松細密的硫酸鉛，在外界充電電流的作用下會重新變成二氧化鉛和金屬鉛，蓄電池就又處于充足電的狀態(tài)。正是這種可逆轉(zhuǎn)的電化學(xué)反應(yīng)，使蓄電池實現(xiàn)了儲存電能和釋放電能的功能。
人們在日常使用中，通常使用蓄電池的放電功能，把充電階段作為對蓄電池的維護工作。鉛酸蓄電池在充足電的情況下可以長時間保持電池內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的活性，而在蓄電池放出電以后，如果不及時充足電，電池內(nèi)的活性物質(zhì)很快就會失去活性，使蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng)。所以無論是電動車電池還是其他用途的鉛酸蓄電池，一般生產(chǎn)廠家都會要求使用者對蓄電池充足電保存，并定期對電池補充電。
