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清潔設備上的鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)和工作原理介紹


發(fā)布時間:2023年05月10日

鉛酸蓄電池是一種廣泛應用于電動車輛如洗地機、掃地機、工業(yè)吸塵器、高爾夫球車、巡邏車、汽車、UPS等領域的電池,鉛酸蓄電池是一種能夠?qū)⒒瘜W能轉(zhuǎn)化為電能的電池,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似于多個電池單元的串聯(lián)組合,其主要組成有正極板、負極板、隔板和電解液。以下是鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)和工作原理:
一、鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)介紹:
  鉛酸蓄電池由正極板、負極板、隔板和電解液組成。其中,正極板與負極板間隔板分隔,形成多個單獨的電池單元。每個電池單元包含一個正極和一個負極,它們之間隔著一層涵蓋氧化物電解液的玻璃纖維隔板,同時浸泡在電解液中。正極通常是由氧化物、過氧化物等高氧化態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成,負極則是由低氧化態(tài)的物質(zhì)如鉛、鎘、鋅等構(gòu)成,電池的正負極共可稱作電池極性板。
二、鉛酸蓄電池的工作原理:
  鉛酸蓄電池在充電時,通過將外部直流電源連接到電池正負極上,使得電池正極板表面產(chǎn)生還原反應,即PbO2+2H++SO42-=PbSO4+2H2O (硫酸根離子是被恒定存在的)。同時,在負極板表面產(chǎn)生氧化反應,即 Pb+SO42- + 2H2O = PbSO4 + 2H2↑(在負極板表面發(fā)生的反應中放出了2個H+,而在正極表面則消耗了相同數(shù)量的H+,從而保持電池整體中硫酸根離子不變)。這一過程會使電池正極板表面的PbO2被還原為PbSO4,而負極板表面的Pb被氧化為PbSO4。兩個板之間的液態(tài)電解液輸送電荷,并控制反應的速率。同時,在充電時,硫酸根離子一定會保持恒定濃度,形成一個基準。
  在放電時,電池正負極短路連接后,電荷通過外部電路流動到負極板上,發(fā)生反向反應,即 PbSO4 + 2H2 = Pb + SO42- + 2H2O (此時的電壓產(chǎn)生大量的氫氣)。在同一時間,電荷從正極板處移動并參與還原反應,即PbSO4 + 2H2O +2e-=Pb +2H++ SO42-. 化學反應會再次將正極板和負極板上已經(jīng)生成的化合物轉(zhuǎn)化為混合化合物,繼續(xù)釋放出電能,造成電池的長效供電。當電池內(nèi)的化學反應全部完成,電壓降至低于設定值的時候,電池自然無法再提供足夠的電能,因此需要進行再次充電使硫酸根離子回到表面。鉛酸蓄電池

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