铅酸蓄电池常识

      目前，电动自行车较为流行。电动自行车因受价格制约，其能源铅酸蓄电池仍占主导地位，所以笔者向读者介绍一些铅酸蓄电池的常识。
     先说它的结构。铅酸蓄电池是由正极板组、负极板组、电解液、隔板、电池壳体(容器)及其他附件等组成的。
把一定的硫酸、水、氧化铅(PbO)粉等物质搅拌后，填充在由铅锑合金制成的网架上，再经干燥、充电等处理，变成二氧化铅(PbO2)(呈棕红色)，制成蓄电池的正极板。
     负极板的结构与正极板基本相同。把氧化铅和水的混合物经过干燥、电化等处理后，得到的是青灰色的海绵状纯铅(Pb)，制成蓄电池的负极板。
     根据蓄电池容量的不同，每一正极板组由4~13片极板组成，负极板总的数量比正极板多出一块，以使每片正极板都被夹在两片负极板之间。每一负极板组由5~14片负极板组成。数片正、负极板各自焊在一起，极板间有一定的距离。正极板组和负极板组交错排在一起。正、负极板间放有隔板，以免正、负极板接触短路。
     电解液是用(纯)硫酸和蒸馏水按一定比例配制成的，其密度的大小直接影响蓄电池容量的大小和端电压的高低，而气候条件又影响着电解液密度的大小。—般来说，较冷的地方密度高一些，热则反之。电解液的比重一般常取1．28，电解液中严禁混有杂质。
     铅酸蓄电池的工作原理是：铅(Pb)和铅的氧化物(PbO2)与含有铅的反应生成物(盐)的负离子溶液，进行可逆反应。该溶液如为硫酸(H2SO4)，则反应生成的盐为硫酸铅(PbSO4)。
铅酸蓄电池放电时，负极板上的纯铅失去两个电子，变成硫酸铅。
Pb-2e=Pb2+；Pb2++SO42--=PbSO4
    这时，正极板组上的二氧化铅得到两个电子，变成了硫酸铅和水。
PbO2+2e+SO42-+2×2H+=PbSO4+2H2O
可见，在放电过程中电解液的密度在减小。
铅酸蓄电池放电的整个化学反应可表示为：
PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
    其充电过程就是电解的过程。把蓄电池并接(正极接正极、负极接负极)在 (直流)电源上。对放电反应生成物——硫酸铅和水进行电解。负极板上的硫酸铅得到两个电子，重新变成海绵状纯铅。
PbSO4+2e=Pb+SO42-
    由于伴有电解水过程，正极板上的硫酸铅，因失去了两个电子，重新生成二氧化铅。
PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H++SO42-
    铅酸蓄电池充电的整个化学反应可表示为：
2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4
    由以上看出，铅酸蓄电池充电时，其电解液的比重将增大。
    铅酸蓄电池的每一节的电压为2V，将数节串接，便可得到所需电压。
    容量是蓄电池的一个很重要的指标，单位为安培·小时(A·h)。这是一个应用电量单位，比电量的法定计量单位库仑(C)大3600倍。
1A·h=3600C(刘中元)

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