铅酸蓄电池正负极之间的关系

铅酸蓄电池正负极之间的关系

铅酸蓄电池正负极之间存在着密切的电化学关系，它们共同参与电池的充放电过程。

1. 电池结构

铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔膜、电解液等组成。正极板主要由二氧化铅组成，负极板主要由铅组成。隔膜将正负极板隔开，防止它们直接接触。电解液是硫酸溶液，它为电池的充放电提供离子通道。

2. 充放电过程

放电时:

负极板发生氧化反应，生成硫酸铅和电子：Pb → PbSO₄ + 2e⁻
正极板发生还原反应，消耗电子，生成硫酸铅：PbO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O
电子通过外部电路从负极流向正极，形成电流。
充电时:

负极板发生还原反应，消耗硫酸铅和电子，生成铅：PbSO₄ + 2e⁻ → Pb + 2SO₄²⁻
正极板发生氧化反应，生成二氧化铅和硫酸：2PbSO₄ + 4H₂O → PbO₂ + 4H⁺ + 2SO₄²⁻
3. 电极反应式

铅酸蓄电池的充放电过程可以表示为以下总反应式：

Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O

4. 电压

铅酸蓄电池的正负极之间存在电压差，称为电池电压。电池电压的大小取决于电极材料的性质、电解液的浓度等因素。铅酸蓄电池的单格电压约为2V，满电时电压约为2.1V，放电终止电压约为1.8V。

5. 容量

铅酸蓄电池的容量是指电池在规定条件下放出的电量，单位为Ah。电池容量的大小取决于正负极板的活性物质面积、电解液的浓度等因素。

6. 维护

铅酸蓄电池需要定期维护，包括检查电解液液位、补充蒸馏水、清洁电池接线柱等。

7. 应用

铅酸蓄电池应用于汽车、电动车、UPS电源、应急灯等领域。