铅酸蓄电池正负极探讨
发布时间:2023-05-15 10:57:34
铅酸蓄电池正负极探讨
电池中的阳极和阴极正相反,但它们也参与化学反应。
放电时,电池与外电路负载相连,电子从负极板通过外电路负载流向正极板,使正极板电位下降。
充电时,是放电反应的逆过程。
当电源电压高于电池的电动势(E)时,电池正负极接直流电源,电流流入电池正极,流出负极电池的正极,即电子通过外电路由正极板流向负极。
电池负极在放电前,电极表面带负电荷,其附近的溶液带正电荷,两者处于平衡状态。
放电时,电子立即释放到外电路。电极表面负电荷减少,同时金属溶解的氧化反应进行缓慢(Me-e→Me+)
不能及时补充电极表面电子的还原,电极表面带电状态发生变化。
这种表面负电荷减少的状态促使金属中的电子离开电极,金属离子Me+转移到溶液中,加速Me-e→Me+反应。总会有一个达到新的动态平衡的时刻。
但与放电前相比,电极表面带负电荷的数量减少,相应的电极电位变为正。
也就是说,电化学极化电压变高,严重阻碍了正常的1充电电流。
同样,当电池的正极放电时,电极表面的正电荷数减少,电极电位变为负。
电池中正负极的电压是如何产生的电流可以流过电线,因为电流中的高势能和低势能之间存在差异。
这种差异称为电位差或电压。换句话说,在电路中,意两点之间的电位差称为该点的电压。
电压通常用字母来表示,电压的单位是伏特(V),是伏特的简写,用符号V来表示。
高压可以用千伏(kV)来表示,低压可以用千伏(kV)来表示以毫伏(mV)或微伏(μV)为单位。
电压是电流的原因,电池电压又称电动势,电池有正极和负极;
电动势是两个电极的平衡电极电位之差,以铅酸电池为例,E=ф+0-ф-0+RT /F*In(a H2SO4/ a H2O)
E--电动势
ф+0--正极标准电极电位,其值为1.690
ф-0--负标准电极电位,其值为-0.356
R--一般气体常数,取值为8.314
T--温度,与电池的温度有关
F-法拉第常数,值为96500
a H2SO4-硫酸活度和硫酸浓度
aH20_水的活度,取决干硫酸的浓度
由上式可知,铅酸电池的标准电动势为1.690-(-0.0.356)=2.046V,所以电池的标称电压为2V。
铅酸蓄电池的电动势还与温度和硫酸浓度有关。
电池放电时,正反应为:PbO2+4H++SO42-+2E_=PbSO4+2H20
负反应:Pb+SO42--2E-=PbSO4
总反应:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(右边反应为放电,左边反应为充电)
你给它充电的时候,如果接反了,它会燃烧,因为在上面的化学方程式中;
充电反应没有按预期进行,所以电池中的材料无法回收,然后燃烧。
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