铅酸蓄电池的工作原理解析
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铅酸蓄电池的工作原理解析笔者是一名铅酸蓄电池技术控，现就职于新日电动车新阳光服务中心。本文具有科普性质，需要一定化学知识才可读懂，为方便没有化学基础的读者，笔者先对本文中的化学符号进行说明。Pb（铅） 、Pb2-（铅离子） 、SO42-（硫酸根） 、H+（氢离子） 、e-（电子） 、H2O（水） 、H2SO4（硫酸） 、PbSO4（硫酸铅） 、PbO2（二氧化铅）铅酸蓄电池是目前使用最广泛的电池种类之一，广泛应用于各种类型的电动车、汽车驱动电池等。铅酸蓄电池以海绵状的铅作为负极、二氧化铅作为正极、硫酸为电解液，三者共同组成了铅酸蓄电池。铅酸蓄电池内部的离子反应式如下：正极反应式:Pb + SO42- = PbSO4+ 2e- 负极反应式:PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O总反应式:Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O从离子反应式可得知，铅酸蓄电池在放电时，正负极材料都与电解液中的硫酸根（SO42-）反应生成固体物质硫酸铅（PbSO4） ，该反应在化学上称为“双硫酸盐化反应” 。在化学反应中生成的固体物质硫酸铅（PbSO4）结构疏松呈絮状，与电解液中的硫酸（H2SO4）可以充分接触，在化学上属于理想的反应状态，物质活性较高。铅酸蓄电池工作时的反应式为“Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O” ，在硫酸铅（PbSO4）物质活性较高的情况下通电，该反应式是可逆的，即 2PbSO4 + 2H2O=Pb + PbO2 + 2H2SO4 。重新在铅酸蓄电池正负极产生海绵状的二氧化铅（PbO2）和铅（Pb） 。如此循环往复，铅酸蓄电池便实现了储存电能和释放电能的作用。
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