
鉛酸電池在充電和放電過(guò)程中的工作原理圖。(Pko BY CC 4.0 相同方式共享)
我們最近一直在寫(xiě)有關(guān)燃料電池的文章,它與電池有關(guān),但又有很大不同。一個(gè)孩子寫(xiě)信說(shuō)“這都是好東西,但我希望了解鉛電池如何發(fā)電”。編輯說(shuō)“馬上開(kāi)始”。這是我們對(duì)長(zhǎng)期以來(lái)鉛酸電池內(nèi)部發(fā)生的情況的解釋。
我們?nèi)绾斡勉U電池發(fā)電
我們選擇了我們的特征圖像,盡管它是德語(yǔ)的,因?yàn)樗昝赖亟忉屃嗽恚?/font>
- 左邊的電池正在充電,右邊的電池正在放電。
- 正極和負(fù)極均浸入電解液中。
- 請(qǐng)注意它們的化學(xué)成分如何根據(jù)其狀態(tài)而有所不同。
負(fù)極是海綿狀或多孔鉛 (Pb),正極是氧化鉛 (PbO)。它們放置在稀硫酸 (H2SO4) 與水以 1:4 的比例混合的溶液中。化學(xué)滲透膜可防止它們接觸和短路。
電池放電和充電
當(dāng)我們放電時(shí),鉛電池通過(guò)外部電路發(fā)送電子來(lái)發(fā)電。這背后的秘密在于其內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng):
- 放電期間,兩個(gè)電極上都會(huì)形成硫酸鉛晶體 (PbSO4)。
- 這些來(lái)自硫酸,有效地進(jìn)一步稀釋該溶液。
- 隨著晶體的積累,電池的電壓逐漸降低。
- 放電后的電池中的電極被完全覆蓋。
- 由于它們現(xiàn)在已經(jīng)變成相同的材料,化學(xué)過(guò)程暫停。
我們可以在這個(gè)階段通過(guò)給電池充電來(lái)補(bǔ)充電池。這將使電極和電解質(zhì)恢復(fù)到接近原始狀態(tài)。然而,如果我們讓電池長(zhǎng)時(shí)間處于放電狀態(tài),可能會(huì)形成較大的硫酸鉛晶體,并永久限制電池的容量。
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日本NEC鋰電池中國(guó)營(yíng)銷(xiāo)中心于2023-07-31 18:09:30 整理發(fā)布。
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