鉅大LARGE | 點擊量：18584次 | 2018年06月28日
蓄電池中的酸是什么？蓄電池工作原理分析
鉛蓄電池中含有的酸是稀硫酸，工作時的原理如下：
正極反應為：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O，
負極反應為：Pb+SO42--2e-=PbSO4
其電池的放電總反應為：PbO2+2H2SO4+Pb=2PbSO4+2H2O，二氧化鉛和鉛在稀硫酸作用下生成硫酸鉛和水，充電過程則為其逆反應。
鉛酸蓄電池里面的液體叫電解液。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電解液是由濃硫酸和凈化水（去離子水）配制而成的。
蓄電池(StorageBattery)是將化學能直接轉化成電能的一種裝置，是按可再充電設計的電池，通過可逆的化學反應實現再充電，通常是指鉛酸蓄電池，它是電池中的一種，屬于二次電池。它的工作原理：充電時利用外部的電能使內部活性物質再生，把電能儲存為化學能，需要放電時再次把化學能轉換為電能輸出，比如生活中常用的手機電池等。[1]
它用填滿海綿狀鉛的鉛基板柵（又稱格子體）作負極，填滿二氧化鉛的鉛基板柵作正極，并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作電解質。電池在放電時，金屬鉛是負極，發生氧化反應，生成硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發生還原反應，生成硫酸鉛。電池在用直流電充電時，兩極分別生成單質鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復到放電前的狀態，組成化學電池。鉛蓄電池是能反復充電、放電，它的單體電壓是2V，電池是由一個或多個單體構成的電池組，簡稱蓄電池，最常見的是6V、
儲能蓄電池，免維護蓄電池，其它還有2V、4V、8V、24V蓄電池。如汽車上用的蓄電池（俗稱電瓶）是6個鉛蓄電池串聯成12V的電池組。
酸就是稀硫酸、
凡是以呈酸性水溶液作為電解質的蓄電池統稱為酸性蓄電池，其中最為典型的是鉛酸蓄電池。酸性蓄電池主要優點是工作電壓較高，使用溫度寬，高低速率放電性能良好，原料來源豐富，價格低廉。其缺點是能量密度較低，使其體積、重量較大。[1]
鉛酸蓄電池，其正極為二氧化鉛，負極為海綿狀鉛，電解質為硫酸水溶液，隔板（隔膜）根據不同類型的鉛蓄電池使用微孔橡膠隔板、微孔塑料隔板或其他材料，電池殼體使用硬橡膠、工程塑料、玻璃鋼等材料制成。
酸性蓄電池主要由容器、極板和隔板三部分組成。酸性蓄電池的容器是用來儲盛電解液和支撐極板的，所以它必須具有防止酸液漏泄、耐腐蝕、堅固和耐高溫等特性。根據材料不同，常用的鉛酸蓄電池容器有玻璃槽、鉛襯木槽、塑料槽和硬橡膠槽四種。[2]
一般海洋石油工程上使用酸蓄電池的極板采用鉛銻合金制成柵格式，柵格中壓入活性物質。正極板的活性物質是二氧化鉛(PbO2)，負極板的活性物質是海綿狀純鉛。為了增大容量，蓄電池正極板和負極板都制成好多片，分別并聯在一起，接成兩組，構成蓄電池的正極和負極。每一組正負極板所組成的單電池的電壓約有2V左右，在實際應用時常將3個或6個相同的單電池串接起來成為一組。蓄電池負極板總比正極板多一塊，每塊正極板夾在兩塊負極板當中，使正極板兩面都起化學反應，產生同樣的膨脹和收縮，減少極板彎曲的機會，從而延長了極板使用壽命，因為負極板在充放電過程中伸縮現象較正極板少得多，制造時也較正極板薄一些，最外側的兩塊負極板只有一面與正極起化學作用，因此其厚度就比中問的負極板還要薄。[2]
隔板的作用是使蓄電池的正、負極板互相絕緣，可用木板、硬橡皮、塑料等制成。為了使電解液能自由地流通，隔板的構造應是多孔的，但是不能使脫落的活性物質經過隔板而與相鄰極板接觸。
鉛蓄電池的兩組極板插入稀硫酸溶液里發生化學變化就產生電壓。通入直流電時(充電)，在正極板上的氧化鉛變成了棕褐色的二氧化鉛(PbO2)，在負極板上的氧化鉛就變成灰色的絨狀鉛(Pb，也叫海綿狀鉛)。鉛蓄電池放電時，正負極板上的活性物質都吸收硫酸起了化學變化，逐漸變成了硫酸鉛(PbSO4),當正負極板上的活性物質都變成了同樣的硫酸鉛后，蓄電池的電壓就下降到不能再放電了。此時需要對蓄電池充電，使其恢復成原來的二氧化鉛和絨狀鉛，這樣，蓄電池又可以繼續放電。在蓄電池中產生的化學變化是可逆的，用方程式表示如下：[2]
充放電化學表達式
充放電化學表達式
由上式可以看出，充電時電解液稀硫酸的密度會增加；放電時由于生成水，密度降低。酸性蓄電池的電動勢，主要與電解液密度有關。密度高，電動勢也高。用經驗公式表示有下述關系：
式中：
E——蓄電池的電動勢，V；
d——電解液的密度。
酸性蓄電池的內阻由極板電阻、電解液電阻及極板連接部分的電阻所組成。
當蓄電池充電時，電解的密度發生變化，極板上的有效物質發生變化，所以蓄電池的內阻也隨之變化。蓄電池在充電后內阻最小，放電時內阻增加。對于使用的蓄電池，其內阻可用下列公式計算：
式中：
R——蓄電池內阻，Ω；
E——開路電壓，V；
U——工作時的端電壓，V；
I——放電電流，A。
蓄電池的容量表示蓄電池儲存電能的能力，船用蓄電池的容量一般以10小時放電率的安培小時做單位。例如250安培小時的蓄電池能以25安培的電流放電10小時。但是同一蓄電池在1小時的放電率時不能給出250安培小時容量，事實上，將小于250安培小時。在10小時放電率以外的放電率時應乘以一適當的容量系數，如表2-58所示。[2]
