鉛酸法國SAPHIR蓄電池的工作原理
1、鉛酸蓄電池電動勢的發(fā)生：
●鉛酸蓄電池充電后，正極板是二氧化鉛（PbO2），在硫酸溶液中水份子的作用下，少許二氧化鉛與水生成可離解的不穩(wěn)定物資—氫氧化鉛（Pb（OH）4），氫氧根離子在溶液中，鉛離子（Pb）留在正極板上，故正極板上缺少電子。.
●鉛酸蓄電池充電后，負(fù)極板是鉛（Pb），與電解液中的硫酸（H2SO4）發(fā)生反應(yīng)，釀成鉛離子（Pb 2），鉛離子轉(zhuǎn)移到
電解液中，負(fù)極板上留下過剩
的兩個電子（2e）。
●可見，在未接通外電路時（電池
開路），由于化學(xué)作用，正極板
上缺少電子，福極板上過剩電子，
如右圖所示，南北極板見就發(fā)生了
一定的電位差，這就是電池的電
動勢。
2、鉛酸蓄電池放電進(jìn)程的電化反應(yīng)
●鉛酸蓄電池放電時，在蓄電池的電位差作用下，負(fù)極板上的電子經(jīng)負(fù)載進(jìn)進(jìn)正極板形成電流I。同時在電池內(nèi)部進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。
●負(fù)極板上每一個鉛原子放出兩個電子后，生成的鉛離子（Pb 2）與電解液中的硫酸根離子（SO4?²）反應(yīng)，在極板上生成難溶的硫酸鉛（PbSO4）。
●正極板的鉛離子（Pb 4）獲得來自負(fù)極的兩個電子（2e）后，釀成二價鉛離子（Pb 2）與電解液中的硫酸根離子（SO4?²）反應(yīng)，在極板上生成難溶的硫酸鉛（PbSO4）。正極板水解出的氧離子（O?²）與電解液中的氫離子（H ）反應(yīng)，生成穩(wěn)定物資水.
●電解液中存在的硫酸根離子和氫離子在電力場的作用下劃分移向電池的正負(fù)極，在電池內(nèi)部形成電流，整個回路形成，蓄電池向外延續(xù)放電。
●放電時H2SO4濃度不竭下降，正負(fù)極上的硫酸鉛（PbSO4）增加，電池內(nèi)阻增年夜（硫酸鉛不導(dǎo)電），電解液濃度下降，電池電動勢下降。
●化學(xué)反應(yīng)式為：
正極活性物資電解液負(fù)極活性物資正極生成物電解液生成物負(fù)極生成物
↓↓↓↓↓↓
PbO2 2H2SO4 Pb→PbSO4 2H2O PbSO4
氧化鉛稀硫酸鉛硫酸鉛水硫酸鉛
3、鉛酸蓄電池充電進(jìn)程的電化反應(yīng)
●充電時，應(yīng)在外接一直流電源（充電極或整流器），使正、負(fù)極板在放電后生成的物資恢復(fù)成原來的活性物資，并把外界的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存起來。
●在正極板上，在外界電流的作用下，硫酸鉛被離解為二價鉛離子（Pb 2）和硫酸根負(fù)離子(SO4-2)由于外電源不竭從正極吸收電子，則正極板四周游離的二價鉛離子（Pb 2）不竭放出兩個電子來彌補(bǔ)，釀成四價鉛離子（Pb 4），并與水繼續(xù)反應(yīng)，最終在正極極板上生成二氧化鉛（PbO2）。
●在負(fù)極板上，在外界電流的作用下，硫酸鉛被離解為二價鉛離子（Pb 2）和硫酸根負(fù)離子（SO4‾²），由于負(fù)極不竭從外電源獲得電子，則負(fù)極板四周游離的二價鉛離子（Pb 2）被中和為鉛（Pb），并以絨狀鉛附在負(fù)極板上。
●電解液中，正極不竭發(fā)生游離的氫離子（H ）和硫酸根離子（SO4‾²），負(fù)極不竭發(fā)生硫酸根離子（SO4‾²），在電場的作用下，氫離子向負(fù)極移動，硫酸根離子向正極移動，形成電流。
●充電后期，在外電流的作用下，溶液中還會發(fā)生水的電解反應(yīng)。
●化學(xué)反應(yīng)式為：
正極物資電解液負(fù)極物資正極生成物電解液生成物負(fù)極生成物
PbSO4 2H2O PbSO4→PbO2 2H2SO4 Pb
硫酸鉛水硫酸鉛氧化鉛硫酸鉛
4、鉛酸蓄電池充放電后電解液的變化
●從上面可以看出，鉛蓄電池放電時,電解液中的硫酸不竭削減,水逐漸增多,溶液比重下降.
●從上面可以看出,鉛酸蓄電池充電時,電解液中的硫酸不竭增多,水逐漸削減,溶液比重上升.
●現(xiàn)實工作中,可以憑據(jù)電解液比重的變化來判斷鉛酸蓄電池的充電水平.。
