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?? 鉛 酸 電 池 的 電 極 反 應 式 為:
?(+) PbO2 + 3H+ + HSO4- + 2e ≒ PbSO4 + 2H2O
(a) 充 電
?? 電池充電時正極由硫酸鉛(PbSO4)轉化成棕色二氧化鉛(PbO2),負極則由PbSO4轉變?yōu)榛疑UPb。隨充電過程進行,正極電位逐漸升高,負極電位降低。在充電末期,會發(fā)生水的電解反應,正極開始產(chǎn)生氧氣,負極則由于活性物質過量且加入析氫電位高的金屬(如鈣,鎘)而不會產(chǎn)生氫氣。正極產(chǎn)生的氧氣透過隔膜傳遞到負極,與負極鉛化合成氧化鉛,氧化鉛與硫酸化合 生成水,即水可以循環(huán)利用,因此在使用過程中不需加水維 護,從而實現(xiàn)電池密封。密封鉛蓄電池要求必須恒壓充電,就是為了保證充電末期僅有少量氧氣產(chǎn)生,以便能及時傳遞到 負極重新化合,避免水的損失;相反,如果充電電壓過高,會有大量氧氣產(chǎn)生,因氧氣來不及化合使內(nèi)壓急劇增加,最后沖開安全閥釋放出來,造成水的損失,嚴重影響電池壽命。 |
?() Pb + HSO4 - ≒ PbSO4 + H+ +2e
b) 放 電
?電池放電時,正極由二氧化鉛轉變?yōu)榱蛩徙U,負極由海綿狀鉛變?yōu)榱蛩徙U。放電過程中電池電壓逐漸下降,硫酸濃度不斷降低。在放電末期,由于正負極生成的不良導電體硫酸鉛逐漸積累使電極歐姆 電阻迅速增大,同時硫酸濃度下降后氫離子擴散緩慢,導致電池電壓下降很快,此時應終止放電,否則出現(xiàn)過放電。電池過放電的害處是部分硫酸鉛再充電時不能正常轉化和恢復,下次放電時電池容量降低。多次過放電會造成電池容量迅速衰減,使用壽命顯著縮短。 |