蓄电池的工作原理是什么?
普通蓄电池的工作过程是一个化学能与电能相互转换的过程。当蓄电池的化学能转化为电能向外供电时,称之为放电过程。当蓄电池与外界电源相联而将电能转化为化学能储存起来时,成为充电过程。
1.电动势的建立:正极板上二氧化铅电离为正四价铅离子和负二价氧离子,铅离子附着在正极板上,氧离子进入电解液中,使正极板具有2.0V的正电位;负极板上的纯铅电离为正二价铅离子和两个电子,铅离子进入电解液中,电子留在负极板上,使负极板具有-0.1的负电位。因此,正、负极板间有2.1V的电位差。
2.放电过程:在电位差的作用下,电流从正极流出,经过灯泡流回负极,使灯泡发光。正极板上的正四价铅离子与电子结合生成正二价铅离子,进入电解液再与硫酸根离子结合生成硫酸铅(附着在正极板上);负极板上,正二价铅离子也同硫酸根离子结合生成硫酸铅(附着在负极板上)。
3.充电过程:充电时,外接直流电源的正极接蓄电池的正极板,电源的负极接蓄电池的负极板。当直流电源的电动势高于蓄电池的电动势时,电流将以放电电流相反的方向流过蓄电池。
正极板上,正二价铅离子失去2个电子成为正四价铅离子,再与水反应生成二氧化铅,附着在正极板上,电位升高;负极板上,正二价铅离子得到2个电子生成一个铅分子而附着在负极板上;从正、负极板上电离出来的硫酸根离子与水中的氢离子结合生成硫酸。