铅蓄电池的工作原理

一:铅酸蓄电池工作原理是?

(1)、铅酸蓄电池充电后,正极板是二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化铅与水天生可离解的不稳定物质—氢氧化铅(Pb(OH)4),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb)留在正极板上,故正极板上缺少电子。

(2)、铅酸蓄电池充电后,负极板是铅(Pb),与电解液中的硫酸(H2SO4)发生反应,变成铅离子(Pb 2),铅离子转移到电解液中,负极板上留下多的两个电子(2e)。

(3)、可见,在未接通外电路时(电池开路),由于化学作用,正极板上缺少电子,福极板上多余电子,如右图所示,两极板见就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。

2、铅酸蓄电池放电过程的电化反应

(1)铅酸蓄电池放电时,在蓄电池的电位差作用下,负极板上的电子经负载进进正极板形成电流I。同时在电池内部进行化学反应。

(2)负极板上每个铅原子放出两个电子后,天生的铅离子(Pb 2)与电解液中的硫酸根离子(SO4?2)反应,在极板上天生难溶的硫酸铅(PbSO4)。

(3)正极板的铅离子(Pb 4)得到来自负极的两个电子(2e)后,变成二价铅离子(Pb 2)与电解液中的硫酸根离子(SO4?2)反应,在极板上天生难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板水解出的氧离子(O?2)与电解液中的氢离子(H )反应,天生稳定物质水。

(4)电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极,在电池内部形成电流,整个回路形成,蓄电池向外持续放电。

(5)放电时H2SO4浓度不断下降,正负极上的硫酸铅(PbSO4)增加,电池内阻增大(硫酸铅不导电),电解液浓度下降,电池电动势降低。

(6)化学反应式为:

正极物质 电解液 负极物质 正极生成物 电解液生成物 负极生成物

PbSO4 + 2H2O + PbSO4 PbO2 + 2H2SO4 + P範

硫酸铅 水 硫酸铅 氧化铅 硫酸 铅

3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应

(1)充电时,应在外接一直流电源(充电极或整流器),使正、负极板在放电后天生的物质恢复成原来的活性物质,并把外界的电能转变为化学能储存起来。

(2)在正极板上,在外界电流的作用下,硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb 2)和硫酸根负离子(SO4-2)由于外电源不断从正极吸取电子,则正极板四周游离的二价铅离子(Pb 2)不断放出两个电子来补充,变成四价铅离子(Pb 4),并与水继续反应,终极在正极极板上天生二氧化铅(PbO2)。

(3)在负极板上,在外界电流的作用下,硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb 2)和硫酸根负离子(SO4 ̄2),由于负极不断从外电源获得电子,则负极板四周游离的二价铅离子(Pb 2)被中和为铅(Pb),并以绒状铅附在负极板上。

(4)电解液中,正极不断产生游离的氢离子(H )和硫酸根离子(SO4 ̄2),负极不断产生硫酸根离子(SO4 ̄2),在电场的作用下,氢离子向负极移动,硫酸根离子向正极移动,形成电流。

(5)充电后期,在外电流的作用下,溶液中还会发生水的电解反应。

(6)化学反应式为:

正极活性物质 电解液 负极活性物质 正极生成物 电解液生成物 负极生成物

PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4

二氧化铅 稀硫酸 铅 硫酸铅 ......余下全文>>

二:铅蓄电池工作原理

铅酸蓄电池用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用1.28%的稀硫酸作电解质。在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,被氧化为硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池,叫做二次电池。它的电压是2V,通常把三个铅蓄电池串联起来使用,电压是6V。汽车上用的是6个[2]铅蓄电池串联成12V的电池组。铅蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水,使电解质保持含有22~28%的稀硫酸。

放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O

负极反应: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4 总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 亥 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电)

三:蓄电池的工作原理?

放电:

将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。

电化学反应:将蓄电池与外电路的负荷接通,电子e从负极板经过外电路的负荷流往正极板,使正极板的电位下降,从而破坏了原有的平衡状态。因此发生电化学反应

将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程,它是放电反应的逆过程。

充电时蓄电池的正负两极接通直流电源

当电源电压高于蓄电池的电动势E时,电流由蓄电池的正极流入,从蓄电池的负极流出,也就是电子由正极板经外电路流往负极板。

四:铅蓄电池的工作原理

铅蓄电池由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅(PbO2),负极板是灰色的绒状铅(Pb),当两极板放置在浓度为27%~37%的硫酸(H2SO4)水溶液中时,极板的铅和硫酸发生化学反应,二价的铅正离子(Pb2+)转移到电解液中,在负极板上留下两个电子(2e-)。由于正负电荷的引力,铅正离子聚集在负极板的周围,而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅(PbO2)渗入电解液,其中两价的氧离子和水化合,使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb(OH)4)。氢氧化铅由4价的铅正离子(Pb4+)和4个氢氧根〔4(OH)-〕组成。4价的铅正离子(Pb4+)留在正极板上,使正极板带正电。由于负极板带负电,因而两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。当接通外电路,电流即由正极流向负极。在放电过程中,负极板上的电子不断经外电路流向正极板,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子(H+)和硫酸根负离子(SO42-),在离子电场力作用下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上,由于电子自外电路流入,而与4价的铅正离子(Pb4+)化合成2价的铅正离子(Pb2+),并立即与正极板附近的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。铅酸蓄电池用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用1.28%的稀硫酸作电解质。在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,被氧化为硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池,叫做二次电池。它的电压是2V,通常把三个铅蓄电池串联起来使用,电压是6V。汽车上用的是6个[2]铅蓄电池串联成12V的电池组。铅蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水,使电解质保持含有22~28%的稀硫酸。放电时,正极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O负极反应: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电)

五:铅酸蓄电池的工作原理?

铅酸蓄电池的工作原理 1、铅酸蓄电池电动势的产生:、

A)铅酸蓄电池充电后,正极板是二氧化铅(PbO2),在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质——氢氧化铅(Pb(OH)2),氢氧根离子在溶液中,铅离子(Pb)留在正极板上,故正极板上缺少电子。

B)铅酸蓄电池充电后,负极板是铅(Pb),与电解液中的硫酸(H2SO2)发生反应,变成铅离子(Pb+2),铅离子转移到电解液中,负极板上留下多余的两个电子(2e)。 可见,在未接通外电路时(电池开路),由于化学作用,正极板上缺少电子,负极板上多余电子,两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。

2、 铅酸蓄电池放电过程的电化反应:

A)铅酸蓄电池放电时,在蓄电池的电位差作用下,负极板上的电子经负载进入正极板形成电流I ,同时在电池内部进行化学反应。

B)负极板上每个铅原子放出两个电子后,生成的铅离子(Pb+2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。

C)正极板的铅离子(Pb+4)得到来自负极的两个电子(2e)后,变成二价铅离子(Pb+2)与电解液中的硫酸根离子(SO4-2)反应,在极板上生成难溶的硫酸铅(PbSO4)。正极板水解出的氧离子(O2)与电解液中的氢离子(H+)反应,生成稳定物质水.

D)电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极,在电池内部形成电流,整个回路形成,蓄电池向外持续放电。

E)放电时H2SO4浓度不断下降,正负极上的硫酸铅(PbSO2)增加,电池内阻增大(硫酸铅不导电),电解液浓度下降,电池电动势降低。

F)化学反应式为:

正极活性物质 电解液 负极活性物质 正极生成物 电解液生成物 负极生成物 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

PbO2 + H2SO4 + Pb → PbSO4 + 2H2O + PbSO4 氧化铅 稀硫酸 铅 硫酸铅 水 硫酸铅

3、 铅酸蓄电池充电过程的电化反应

A)充电时,应在外接一直流电源(充电极或整流器),使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质,并把外界的电能转变为化学能储存起来。

B) 在正极板上,在外界电流的作用下,硫酸铅被离解为二价铅离子(Pb )和硫酸根负离子(SO4 ̄2)由于外电源不断从正极吸取电子,则正极板附近游离的二价铅离子(Pb )不断放出两个电子来补充,变成四价铅离子(Pb ),并与水继续反应,最终在正极极板上生成二氧化铅(PbO )。

(转)

六:电瓶的工作原理

下面是铅酸蓄电池原理,其它蓄电池类似,

4.4 蓄电池工作原理

4.4.1 铅蓄电池的放电

当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时,在正、负极板间就会产生2 V左右的静止电动势,此时若接入负载,在电动势的作用下,电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极,这一过程称为放电,蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程,如图4-7所示。

放电时,正极板上的二氧化铅(PbO2)和负极板上的铅(Pb),都与电解液中的硫酸(H2SO4)反应生成硫酸铅(PbSO4),沉附在正、负极板上。电解液中硫酸(H2SO4)不断减少,密度下降。

理论上,放电过程可以进行到极板上的活性物质被耗尽为止,但由于生成的硫酸铅(PbSO4)沉附于极板表面,阻碍电解液向活性物质内层渗透,使得内层活性物质因缺少电解液而不能参加反应,在使用中所谓的放完电的蓄电池其活性物质利用率只有20%~30%。因此,采用薄型极板,增加极板的多孔性,可以提高活性物质的利用率,增大蓄电池的容量。

4.4.2 铅蓄电池的充电

充电时,蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、负极相连,当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时,在电场的作用下,电流从蓄电池的正极流入,负极流出,这一过程称为充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能的过程。

充电时,正、负极板上的硫酸铅(PbSO4)还原成二氧化铅(PbO2)和铅(Pb),电解液中的硫酸(H2SO4)增多,密度上升。

当充电接近终了时,PbSO4已基本还原成PbO2和Pb,这时,过剩的充电电流将电解水,使正极板附近产生氧气(O2)从电解液中逸出,负极板附近产生氢气(H2)从电解液中逸出,电解液液面高度降低。因此,铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。

4.4.3 电池的密闭原理

铅酸蓄电池之充放电反应如下∶

正极

+

电解液

+

负极

+

放电

+

正极

+

电解液

+

负极

PbO2H2SO4Pb=PbSO4H2OPbSO4

二氧化铅硫酸海棉状铅充电硫酸铅水硫酸铅

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