蓄電池內部發生化學反應時會產生什麼

2021-03-04 06:25:39 字數 4855 閱讀 9556

1樓:葫蘆豆豆

1、鉛酸蓄電池電動勢的產生:

a)鉛酸蓄電池充電後,正極板是二氧化鉛(pbo2),在硫酸溶液中水分子的作用下,少量二氧化鉛與水生成可離解的不穩定物質——氫氧化鉛(pb(oh)2),氫氧根離子在溶液中,鉛離子(pb)留在正極板上,故正極板上缺少電子。

b)鉛酸蓄電池充電後,負極板是鉛(pb),與電解液中的硫酸(h2so2)發生反應,變成鉛離子(pb+2),鉛離子轉移到電解液中,負極板上留下多餘的兩個電子(2e)。可見,在未接通外電路時(電池開路),由於化學作用,正極板上缺少電子,負極板上多餘電子,兩極板間就產生了一定的電位差,這就是電池的電動勢。

2、鉛酸蓄電池放電過程的電化反應:

a)鉛酸蓄電池放電時,在蓄電池的電位差作用下,負極板上的電子經負載進入正極板形成電流i ,同時在電池內部進行化學反應。

b)負極板上每個鉛原子放出兩個電子後,生成的鉛離子(pb+2)與電解液中的硫酸根離子(so4-2)反應,在極板上生成難溶的硫酸鉛(pbso4)。

c)正極板的鉛離子(pb+4)得到來自負極的兩個電子(2e)後,變成二價鉛離子(pb+2)與電解液中的硫酸根離子(so4-2)反應,在極板上生成難溶的硫酸鉛(pbso4)。正極板水解出的氧離子(o2)與電解液中的氫離子(h+)反應,生成穩定物質水.

d)電解液中存在的硫酸根離子和氫離子在電力場的作用下分別移向電池的正負極,在電池內部形成電流,整個迴路形成,蓄電池向外持續放電。

e)放電時h2so4濃度不斷下降,正負極上的硫酸鉛(pbso2)增加,電池內阻增大(硫酸鉛不導電),電解液濃度下降,電池電動勢降低。

f)化學反應式為:

極活性物質 電解液 負極活性物質 正極生成物 電解液生成物 負極生成物

↓ ↓ ↓↓ ↓ ↓

pbo2+ h2so4+ pb → pbso4+2h2o + pbso4

氧化鉛 稀硫酸 鉛 硫酸鉛 水 硫酸鉛

3、鉛酸蓄電池充電過程的電化反應

a)充電時,應在外接一直流電源(充電極或整流器),使正、負極板在放電後生成的物質恢復成原來的活性物質,並把外界的電能轉變為化學能儲存起來。

b)在正極板上,在外界電流的作用下,硫酸鉛被離解為二價鉛離子(pb )和硫酸根負離子(so4 ̄2)由於外電源不斷從正極吸取電子,則正極板附近遊離的二價鉛離子(pb )不斷放出兩個電子來補充,變成四價鉛離子(pb ),並與水繼續反應,最終在正極極板上生成二氧化鉛(pbo )。

c)在負極板上,在外界電流的作用下,硫酸鉛被離解為二價鉛離子(pb )和硫酸根負離子(so4 ̄2),由於負極不斷從外電源獲得電子,則負極板附近遊離的二價鉛離子(pb )被中和為鉛(pb),並以絨狀鉛附在負極板上。

d)電解液中,正極不斷產生遊離的氫離子(h )和硫酸根離子(so4 ̄2),負極不斷產生硫酸根離子(so4 ̄2),在電場的作用下,氫離子向負極移動,硫酸根離子向正極移動,形成電流。

e)充電後期,在外電流的作用下,溶液中還會發生水的電解反應。

f)化學反應式為:

正極活性物質 電解液 負極物質 正極生成物 電解液生成物 負極生成物

↓ ↓ ↓↓ ↓ ↓

pbo2+ h2so4+ pbso → pbso4+2h2o + pbso4

氧化鉛 稀硫酸 鉛 硫酸鉛 水 硫酸鉛

4、鉛酸蓄電池充放電後電解液的變化:

a)從上面可以看出,鉛蓄電池放電時,電解液中的硫酸不斷減少,水逐漸增多,溶液比重下降.

b)從上面可以看出,鉛酸蓄電池充電時,電解液中的硫酸不斷增多,水逐漸減少,溶液比重上升.

c)實際工作中,可以根據電解液比重的變化來判斷鉛酸蓄電池的充電程度。

2樓:匿名使用者

會有氫氣產生的,因為充電的時候,會有部分電解水

蓄電池的作用。

3樓:

蓄電池不僅可以為車輛提供電能,還能儲存電能,這是蓄電池名稱的由來,供電"和"蓄電"分別對應蓄電池的放電和充電過程,蓄電池屬於直流電源。

它的主要作用包括:在發動機起動或低速運轉時,由於汽車發電機不發電或者電壓很低,這時候起動機、點火系統及車內用電裝置所需要的電能,全部由蓄電池供給,在發動機正常執行時,發電機向車內用電裝置供電。

同時給蓄電池充電,當汽車用電裝置用電量過大,超過發電機的供電能力時,蓄電池與發電機共同向車內用電裝置供電,同時,蓄電池還是一個大容量電容器,可以吸收車內電路中產生的瞬間高壓,從而對車內用電裝置進行保護。

擴充套件資料:

蓄電池的工作原理: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。

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,並用密度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。移去電源後,它又恢復到放電前的狀態,組成化學電池。

鉛蓄電池能反覆充電、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,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。

對於傳統的幹荷鉛蓄電池(如汽車幹荷電池、摩托車幹荷電池等)在使用一段時間後要補充蒸餾水,使稀硫酸電解液保持1.28g/ml左右的密度;對於免維護蓄電池,其使用直到壽命終止都不再需要新增蒸餾水。

有關蓄電池在使用及保養方面需要注意的一些問題:

1.蓄電池長久不用,它會慢慢自行放電,直至報廢。因此,每隔一定時間就應啟動一次汽車,給蓄電池充電。另一個辦法就是將蓄電池上的兩個電極拔下來,需注意的是從電極柱上拔下正、負兩根電極線,要先拔下負極線,或卸下負極和汽車底盤的連線。

然後再拔去帶有正極標誌(+)的另一端,蓄電池有一定的使用壽命,到一定的時期就要更換。在更換時同樣要遵循上述次序,不過在把電極線接上去時,次序則恰恰相反,先接正極,然後再接負極。

2.當電流表指標顯示蓄電量不足時,要及時充電。蓄電池的蓄電量可以在儀表板上反映出來。有時在路途中發現電量不夠了,發動機又熄火啟動不了,作為臨時措施,可以向其他的車輛求助,用它們車輛上的蓄電池來發動車輛,將兩個蓄電池的負極和負極相連,正極和正極相連。

3.電解液的密度應按照不同的地區、不同的季節按照標準進行相應的調整。

4.在虧電解液時應補充蒸餾水或專用補液。切忌用飲用純淨水代替。因為純淨水中含有多種微量元素,對蓄電池會造成不良影響。

5.在啟動汽車時,不間斷地使用啟動機會導致蓄電池因過度放電而損壞。正確的使用辦法是每次發動車的時間總長不超過5秒,再次啟動間隔時間不少於15秒。在多次啟動仍不著車的情況下應從電路、點火線圈或油路等其他方面找原因。

6.日常行車時應經常檢查蓄電池蓋上的小孔是否通氣。倘若蓄電池蓋小孔被堵,產生的氫氣和氧氣排不出去,電解液膨脹時,會把蓄電池外殼撐破,影響蓄電池壽命。

7.檢查電池的正、負級有無被氧化的跡象。可以用熱水時常澆電瓶的電線連線處,並用銅絲刷清理乾淨,並塗上黃油。

8.檢查電路各部分有無老化或短路的地方。防止電池因為過度放電而提前退役。

9.蓄電池禁止虧電存放,若用完了閒置幾天再充電,極板易出現硫酸鹽化,容量下降。

10.定期檢查:定期測量單節電池的電壓,若其中有一塊電池的電壓低於10.5v,此時應找維修站檢查或修理,以免損壞另外兩塊好電池。

11.電動自行車的設計載重量為75kg,避免帶過重的物件,在起步和上坡時請用腳蹬助力。

12.冬季電池容量隨氣溫的降低而下降這是正常現象,以20°C為標準,一般-10°C時容量為80%。

13.長期保持電池表面的清潔,存放車輛時禁止曝晒,應將車輛停放在陰涼通風乾燥處。

14.電池需要長時間放置時必須先充足電,一般每一個月補充一次。

15.車輛在起步、上坡、超載、頂風時用腳踏加以助力,以免大電流放電。

16.充電時要使用專用充電器,放置在陰涼通風處、避免高溫和潮溼。

17.請勿使用有機溶劑清洗蓄電池外殼。

18.請勿將蓄電池正負極端短路,以免發生危險。

19.禁止過放電:當儀表盤紅色欠壓顯示燈發光時,表明電量進入飢餓區,應及時充電。

20.禁止過充電:充電時間應根據行駛里程長短有所不同,里程越長,充電時間就長,反之則短。

21.蓄電池組若發生故障,請將其送交廠家授權處或有關機構妥善處理。請不要隨意丟棄以免造成環境汙染。

4樓:fly艾米雅

電池是一種能量轉化與儲存的裝置。它通過反應將化學能或物理能轉化為電能。電池即一種化學電源,它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極,兩電極浸泡在能提供**傳導作用的電解質中,當連線在某一外部載體上時,通過轉換其內部的化學能來提供能。

作為一種電的貯存裝置,當兩種金屬(通常是性質有差異的金屬)浸沒於電解液之中,它們可以導電,並在「極板」之間產生一定電動勢。電動勢大小(或電壓)與所使用的金屬有關,不同種類的電池其電動勢也不同。

電池的效能引數主要有電動勢、容量、比能量和電阻。電動勢等於單位正電荷由負極通過電池內部移到正極時,電池非靜電力(化學力)所做的功。電動勢取決於電極材料的化學性質,與電池的大小無關。

電池所能輸出的總電荷量為電池的容量,通常用安培小時作單位。在電池反應中,1千克反應物質所產生的電能稱為電池的理論比能量。電池的實際比能量要比理論比能量小。

因為電池中的反應物並不全按電池反應進行,同時電池內阻也要引起電動勢降,因此常把比能量高的電池稱做高能電池。電池的面積越大,其內阻越小。

電池的能量儲存有限,電池所能輸出的總電荷量叫做它的容量,通常用安培小時作單位,它也是電池的一個效能引數。電池的容量與電極物質的數量有關,即與電極的體積有關。

實用的化學電池可以分成兩個基本型別:原電池與蓄電池。原電池製成後即可以產生電流,但在放電完畢即被廢棄。

蓄電池又稱為二次電池,使用前須先進行充電,充電後可放電使用,放電完畢後還可以充電再用。蓄電池充電時,電能轉換成化學能;放電時,化學能轉換成電能

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