蓄电池的工作原理
电池用填满海绵状铅的铅基板栅(又称格子体)作负极,填满二氧化铅的铅基板栅作正极,并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,生成硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,生成硫酸铅。电池在用直流电充电时,两较分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电,它的单体电压是2V,电池是由一个或多个单体构成的电池组,简称蓄电池,较常见的是6V、12V蓄电池,其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池(俗称电瓶)是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。对于传统的干荷铅蓄电池(如汽车干荷电池、摩托车干荷电池等)在使用一段时间后要补充蒸馏水,使稀硫酸电解液保持1.28g/ml左右的密度;而现在大部分都是免维护蓄电池,其使用直到寿命终止都不再需要添加蒸馏水。
化学反应方程式如下:
放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O
负极反应: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4
总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O(向右反应是放电,向左反应是充电)
1.、电池的组成:干电池、充电电池的组成成分:锌皮(铁皮)、碳棒、汞、硫酸化物、铜帽;蓄电池以铅的化合物为主。举例:1号废旧锌锰电池的组成,重量70克左右,其中碳棒5.2克,锌皮7.0克,锰粉25克,铜帽0.5克,其他32克。
2、锂电池的结构。
锂电池的结构是十分简单的,如图所示。至于实际的电池,结构要复杂一些,比如18650这种圆筒形的电池里面图中的各层以薄片形式存在,卷起而成圆筒形电池。另外还要有排气的安全阀,防止锂离子通过负极逃逸等机构。
.较板
铅酸蓄电池的正、负极较板由纯铅制成,上面直接形成有效物质,有些较板用铅镍合金制成栅架,上面涂以有效物质。正极(阳极)的有效物质为褐色的二氧化铅,这层二氧化铅由结合氧化的铅细粒构成,在这些细粒之间能够自由地通过电解液,将正极材料磨成细粒的原因是可以增大其与电解液的接触面积,这样可以增加反应面积,从而减小蓄电池的内阻。负极(阴极)的有效物质为深灰色的海绵状铅。在同一个电池内,同极性的较板片数**过两片者,用金属条连接起来,称为较板组或较板群。至于较板组内的较板数的多少,随其容量(蓄电能力)的大小而异。为了获得较大的蓄电池容量,常将多片正、负极板分别并联,组成正、负极板组
在各种类型的铅酸蓄电池中,除少数特殊组合的较板间留有宽大的空隙外,在两较板间均需插入隔板,以防止正、负极板相互接触而发生短路。这种隔板上密布着细小的孔,既可以保证电解液的通过,又可以阻隔正、负极板之间的接触,控制反应速度,保护电池。隔板有木质、橡胶、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃等数种,可根据蓄电池的类型适当选定。吸附式密封蓄电池的隔板是由**细玻璃丝绵制作的,这种隔板可以把电解液吸附在隔板内,吸附式密封蓄电池的名称也是由此而来的。