铅酸蓄电池充电原理

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。

构成铅酸蓄电池之主要部分如下:

正极板(过氧化铅.PbO2)—> 活性物质    负极板(海绵状铅.Pb) —> 活性物质

电解液(稀硫酸) —> 硫酸H2SO4 + 水 H2O (约37%)    电池外壳    隔离板     其它(液口栓.盖子等)

原理与动作

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 + 2H2O + PbSO4 —> PbO2 + 2H2SO4 + 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,蓄电池充电机充电

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。  蓄电池的构造   电动车用蓄电池,必须具备以下条件:    ◎ 高性能   ◎ 耐震.耐冲击    ◎ 寿命长    ◎ 保养容易

 

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