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铅酸电池的充电原理
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)
PbO2 中Pb的化合价降低,被还原,负电荷流动;海绵状铅中Pb的化合价升高,正电荷流动。
(阳极) (电解液) (阴极)
PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ---》 PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充电反应) (必须在通电条件下)
(硫酸铅) (水) (硫酸铅)
第一个硫酸铅中铅的化合价升高,被氧化,正电荷流入正极;第二个硫酸铅中铅的化合价降低,被还原,负电荷流入负极。
蓄电池从其他直流电源获得电能叫做充电。充电时,在正、负极板上的硫酸铅会被分解还原成硫酸、铅和氧化铅,同时在负极板上产生氢气,正极板产生氧气。
电解液中酸的浓度逐渐增加,电池两端的电压上升。当正、负极板上的硫酸铅都被还原成原来的活性物质时,充电就结束了。
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