蓄电池的工作原理是什么

Question

如题所述

Answer 1

普通蓄电池的工作原理涉及化学能与电能的相互转换。在放电过程中，电池释放化学能以提供电能。相反，在充电过程中，电能被转化为化学能，储存在电池内。
1. 电动势的建立：正极板上的二氧化铅转化为正四价铅离子和负二价氧离子。铅离子留在正极板上，而氧离子进入电解液，形成正极板的2.0V正电位。负极板上的纯铅则转化为正二价铅离子和电子。铅离子进入电解液，而电子留在负极板上，形成负极板的-0.1V负电位。因此，正极板和负极板之间形成了2.1V的电位差。
2. 放电过程：在电位差的驱动下，电流从正极板流出，通过灯泡流向负极板，灯泡因此发光。正极板上的正四价铅离子与电子结合，生成正二价铅离子，并进入电解液与硫酸根离子结合，形成硫酸铅，这附着在正极板上。在负极板上，正二价铅离子与硫酸根离子结合，也形成硫酸铅，这附着在负极板上。
3. 充电过程：在充电时，外部直流电源的正极连接到电池的正极板，负极连接到负极板。当直流电源的电动势高于电池时，电流反向流过电池。正极板上的正二价铅离子失去电子，变成正四价铅离子，并与水反应生成二氧化铅，二氧化铅附着在正极板上，提高电位。负极板上的正二价铅离子获得电子，生成铅分子，附着在负极板上。同时，电解液中的硫酸根离子与水中的氢离子结合，形成硫酸。