蓄电池充放电的工作原理

蓄电池充放电的工作原理

　　铅蓄电池在充电和放电会产生如下反应：PbO2+pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O在充电时，在电能的作用下，转化为PbO2 、Pb和H2SO4也就是说充电是由电能转化为化学能的过程。放电时，正极板接受了负极板送来的电子，铅离子有正4价变为正2价。与硫酸根接触生成难溶于水的 硫酸铅，负极的铅由于输出2个电子，变成正2价。同样也生成硫酸铅。也就是说放电时，再由贮存的化学能转为电能。

　　蓄电池在充电过程中，或在充电终了时，电极上会伴随着水的分解反应。其原因是因为铅酸电池正极充电接受能力较差，一旦正极充电状态达到70%时，氧气开始在正极上析出。负极充电状态超过90%时，氢气在负极上析出。一般地讲，正电极充电到额定电量的120%时。才能达到完全充电状态，所以，铅酸电池每次充电均会产生水的分解反应消耗水，因此定期补水维护不可避免。

　　硫酸盐化及蓄电池失效机理  随着蓄电池的使用次数增加，放电容量不断减小，由于人们对电池的使用要求不对，所以报废标准也不相同。一般来讲，正常使用电池，容量低于额定容量60%。即为报废电池，需要维护或维修。由于电池的制造条件，使用方式有差别，终导致电池报废的原因也各不相同。但归纳起来有以下几种①正极板的腐蚀变形②正极活性物质软化脱落③不可逆的硫酸盐化④容量过早损失⑤热失控。其中不可逆的硫酸盐化是导致电池失效报废的常见的原因。

　　前面谈过，由于在充电过程中，伴随着水的丢失（电离，电解蒸发）影响硫酸铅转化为活性物质。而硫酸铅本身难溶于水。当硫酸铅在一定时间不能转化为活性物质时，就会形成粗大的结晶体。这种结晶体阻碍了电池的正常工作，一部分多余的电能不能正常地转化为化学能，因而转化为热能，更加重了水的丢失，从而形成了恶性循环.当这个循环达到一定程度时,电池容量下降,严重时热量越来越大,电池内压增加,电池变形.所以科学的维护和保养是延长电池使用寿命的经济有效的方法.