普通蓄电池的工作原理

智通达

普通蓄电池的工作过程是一个化学能与电能相互转化的过程。当蓄电池的化学能转化为电能而向外供电时，称为放电过程；
        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，称为充电过程。如图1-6所示：
                        

        
        

        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）（图1-7）。
        结论:
        1）放电过程中，正极板上的正四价铅离子得电子成为正二价铅离子，并与硫酸根离子生成硫酸铅附着在正极板上；负极板上的铅失去电子成为正二价铅离子，并与硫酸根离子生成硫酸铅，附着在负极板上。
                        

        2）正极板上的正四价铅离子逐渐变成正二价铅离子，其电位逐渐降低；负极板上电子不断流出，其电位逐渐升高，放电过程结束，两极板间的电位差减小为“0”，外接电路中的灯泡“熄灭”。
        3）随着放电过程的进行，电解液中的硫酸根离子不断与正、负极板上的铅离子生成硫酸铅而附着在极板上，使得电解液中的硫酸根离子逐渐减少。同时，由于正极板上负二价氧离子与氢离子生成水，电解液中的水不断增多，结果使得电解液的密度不断下降。
        

        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个电子而成为正四价铅离子，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。
        结论：
        1）充电过程中，正极板上的正二价铅离子失电子成为正四价铅离子，电位上升；负极板上的正二价铅离子得到电子成为铅分子，电位降低。正、负极板间的电位差加大。

        2）随着充电过程的进行，极板上的的硫酸根离子不断不断进入电解液与氢离子生成硫酸，使得电解液中的硫酸根离子逐渐增多，结果使得电解液的密度不断升高。