铅酸蓄电池原理与构造

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铅酸蓄电池原理与构造

所谓蓄电池即是贮存化学能量，于必要时放出电能的一种电气化学设备。

构成铅蓄电池之主要成份如下：　

阳极板 ( 过氧化铅 . PbO2 )---> 活性物质

阴极板 ( 海绵状铅 .Pb) ---> 活性物质

电解液 ( 稀硫酸 ) ---> 硫酸 ( H2SO4) + 水 ( H2O)

电池外壳

隔离板

其它 ( 液口栓 . 盖子等 )

铅蓄电池之原理

铅蓄电池内的阳极 (PbO2) 及阴极 (Pb) 浸到电解液 ( 稀硫酸 ) 中，两极间会产生 2V 的电力，这是根据铅蓄电池原理，经由充放电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化：

( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 )

PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ( 放电反应 )

( 过氧化铅 ) ( 硫酸 ) ( 海绵状铅 )

( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 )

PbSO4 + 2 H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ( 充电反应 )

( 硫酸铅 ) ( 水 ) ( 硫酸铅 )

1. 放电中的化学变化

蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应 , 生成新化合物『硫酸铅』。经由放电硫酸成分从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄。所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。

2. 充电中的化学变化

由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸 , 铅及过氧化铅 , 因此电池内电解液的浓度逐渐增加 , 亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束，而阴极板就产生氢，阳极板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解，因而电解液会减少，此时应以纯水补充之。

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