第1个回答 2011-06-20
铅蓄电池
百科名片
铅酸蓄电池常用的充电电池除了锂电池之外，铅酸电池也是非常重要的一个电池统。铅蓄电池的优点是放电时电动势较稳定，缺点是比能量（单位重量所蓄电能）小，对环境腐蚀性强。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、造价较低，因而应用广泛。
目录
基本介绍
工作原理
充电放电
环境和使用条件
优缺点
编辑本段基本介绍
铅蓄电池原理图
铅蓄电池(Sealed Rechargeable Battery)：其体积和重量一直无法获得有效的改善，因此目前最常见还是使用在汽车、摩托车发动之上。铅酸电池最大的改良，则是新近采用高效率氧气重组技术完成水份再生，藉此达到完全密封不需加水的目的，而制成的“免加水电池”[1]其寿命可长达4年(单一极板电压 2V)。
编辑本段工作原理
铅蓄电池由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅
（PbO2），负极板是灰色的绒状铅（Pb），当两极板放置在浓度为27％～37％的硫酸(H2SO4)水溶液中时，极板的铅和硫酸发生化学反应，二价的铅正离子（Pb2+）转移到电解液中，在负极板上留下两个电子(2e-)。由于正负电荷的引力，铅正离子聚集在负极板的周围，而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅（PbO2）渗入电解液，其中两价的氧离子和水化合，使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb（OH）4）。氢氧化铅由4价的铅正离子（Pb4+）和4个氢氧根〔4（OH）-〕组成。4价的铅正离子（Pb4+）留在正极板上，使正极板带正电。由于负极板带负电，因而两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。当接通外电路，电流即由正极流向负极。在放电过程中，负极板上的电子不断经外电路流向正极板，这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子（H+）和硫酸根负离子（SO42-），在离子电场力作用下，两种离子分别向正负极移动，硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上，由于电子自外电路流入，而与4价的铅正离子（Pb4+）化合成2价的铅正离子（Pb2+），并立即与正极板附近的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。
编辑本段充电放电
随着蓄电池的放电，正负极板都受到硫化，同时电解液中的硫酸逐渐减少，而水分增多，从而导致电解液的比重下降在实际使用中，可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度。在正常使用情况下，铅蓄电池不宜放电过度，否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体，这不仅增加了极板的电阻，而且在充电时很难使它再还原，直接影响蓄池的容量和寿命。铅蓄电池充电是放电的逆过程。 铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下： 正极： PbO2 + 2e + SO4 2- + 4H+ == PbSO4 + 2H2O 负极： Pb -2e + SO4 2- == PbSO4 总反应： PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2 PbSO4 + 2H2O （铅蓄电池在放电时正负极的质量都增大，原因：铅蓄电池放电时，正极极板上有PbSO4附着，质量增加：负极极板上也有PbSO4附着，所以质量也增加。）
编辑本段环境和使用条件
（1） 避免将电池与金属容器直接接触，应采用防酸和祖热材料，否则会引起冒烟或燃烧。 （2）使用指定的充电器在指定的条件下充电，否则可能会引起电池过热、放气、泄露、燃烧或破裂。 （3）不要将电池安装在密封的设备里，否则可能会使设备浦破裂。 （4）将电池使用在医护设备中时，请安装主电源外的后备电源，否则主电源失效会引起伤害。 （5）将电池放在远离能产生火花设备的地方，否则火花可能会引起电池冒烟或破裂。 （6）不要将电池放在热源附近（如变压器），否则会引起电池过热、泄漏、燃烧或破裂。 （7）应用中电池数目超过一只时，请确保电池间连接无误，且与充电器或负载连接无误，否则会引起电池破裂、燃烧或电池损害，某些情况下还会伤人。 （8）特别注意别让电池砸在脚上。 （9）电池的指定使用范围如下。超出此范围可能会引起电池损害。 电池的正常操作范围为：77.F（25℃） 电池放电后（装在设备中）：5.F到122.F(-15℃到50℃) 充电后：32.F到104.F(0℃到40℃） 储存中：5.F到104.F（-15℃到40℃） （10）不要将装在机车上的电池放在高温下、直射阳光中、火炉或火前，否则可能会造成电池泄漏、起火或破裂。 （11）不要在充满灰尘的地方使用电池，可能会引起电池短路。在多尘环境中使用电池时，应定期检查电池。 安装调试 （1） 使用带有绝缘套的工具如钳子等。使用不绝缘的工具会造成电池短路、发热或燃烧，损害电池。 （2） 不要将电池放置在密闭的房间或近火源的地方，否则可能会由于电池释放的氢气造成爆炸或起火。 （3） 不要用稀释剂、汽油、煤油或合成液去清洁电池。使用上述材料会导致电池外壳破裂泄漏或起火。 （4） 当处理45伏或更高电压的电池时，要采取安全措施带上绝缘橡皮手套，否则可能会遭到电击。 （5） 不要将电池放在可能被水淹的地方。如果电池浸在水中，它可能会燃烧或电击伤人。 （6） 拆卸电池时请缓慢处理。不要使电池破裂、泄漏。 （7） 将电池装在设备上时，应尽量将它装在设备的最下面，以便检查、保养和更换。 （8） 电池充电时不要搬动电池。不要低估电池的重量，不细心的处理可能会对操作者造成伤害。 （9） 不要用能产生静电的材料覆盖电池。静电会引发起火或爆炸。 （10）在电池端子、连接片上使用绝缘盖，以防电击伤人。 （11）电池的安装和维护需要合格的专人进行。不熟练的人进行那样的操作可能会造成危险。 使用前注意事项 （1） 确保在电池和设备之间和周围进行充分的绝缘措施。不充分的绝缘措施可能引起电击、短路发热、冒烟或燃烧。 （2） 充电应用充电器，直接连在直流电源可能会引起电池泄漏、发热或燃烧。 （3） 由于自放电，电池容量会缓慢减少。在储存长时间后使用前，请重新对电池充电。
编辑本段优缺点
铅蓄电池的优点是放电时电动势较稳定，缺点是比能量（单位重量所蓄电能）小，十分笨重，对环境腐蚀性强。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、造价较低，因而应用广泛。本回答被提问者和网友采纳
第2个回答 2011-06-20
工作原理
铅蓄电池由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅 （PbO2），负极板是灰色的绒状铅（Pb），当两极板放置在浓度为27％～37％的硫酸(H2SO4)水溶液中时，极板的铅和硫酸发生化学反应，二价的铅正离子（Pb2+）转移到电解液中，在负极板上留下两个电子(2e-)。由于正负电荷的引力，铅正离子聚集在负极板的周围，而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅（PbO2）渗入电解液，其中两价的氧离子和水化合，使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb（OH）4）。氢氧化铅由4价的铅正离子（Pb4+）和4个氢氧根〔4（OH）-〕组成。4价的铅正离子（Pb4+）留在正极板上，使正极板带正电。由于负极板带负电，因而两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。当接通外电路，电流即由正极流向负极。在放电过程中，负极板上的电子不断经外电路流向正极板，这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子（H+）和硫酸根负离子（SO42-），在离子电场力作用下，两种离子分别向正负极移动，硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上，由于电子自外电路流入，而与4价的铅正离子（Pb4+）化合成2价的铅正离子（Pb2+），并立即与正极板附近的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。
充电放电
随着蓄电池的放电，正负极板都受到硫化，同时电解液中的硫酸逐渐减少，而水分增多，从而导致电解液的比重下降在实际使用中，可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度。在正常使用情况下，铅蓄电池不宜放电过度，否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体，这不仅增加了极板的电阻，而且在充电时很难使它再还原，直接影响蓄池的容量和寿命。铅蓄电池充电是放电的逆过程。
铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下： 正极： PbO2 + 2e + SO4 2- + 4H+ == PbSO4 + 2H2O 负极： Pb -2e + SO4 2- == PbSO4 总反应： PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2 PbSO4 + 2H2O
（铅蓄电池在放电时正负极的质量都增大，原因：铅蓄电池放电时，正极极板上有PbSO4附着，质量增加：负极极板上也有PbSO4附着，所以质量也增加。）