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鉛酸密封電池分排氣式和非排氣式兩種。閥控電池是一種用氣閥調(diào)節(jié)的非排氣式電池。閥控電池和其他型鉛酸電池的化學(xué)反應(yīng)原理一樣,放電過(guò)程是負(fù)極進(jìn)行氧化、正極進(jìn)行還原的過(guò)程;充電過(guò)程是負(fù)極進(jìn)行還原、正極進(jìn)行氧化的過(guò)程。鉛酸電池的負(fù)極和正極平衡電極反應(yīng)式分別如下。
負(fù)極反應(yīng) Pb+H2S04→PbS04+2H++2e(1-1)
正極反應(yīng)Pb02+H2S04+2H++2e→PbS04+2H20(1-2)
總反應(yīng) Pb+2H2S04+Pb02→2PbS04+2H20 (1-3)
放電過(guò)程式(1-1)表明:Pb以極大速率溶解,在向外電路供出電子的同時(shí),Pb還與界面電液中的H2S04反應(yīng)生成PbS04式(1-2)表明Pb02以極大速率吸收外電路電子,并以Pb2+形式在電極表面形成PbS04。
充電過(guò)程,從式(1-1)表明,電極表面的Pb2+以極大速率奪取外來(lái)電子,使PbS04恢復(fù)成活性物質(zhì)。式(1-2)表明,在外電源作用下Pb2+釋放電子,并與電解液生成Pb02。鉛酸電池放電過(guò)程消耗了活性物質(zhì)Pb和Pb02及H2S04,而兩極上生成產(chǎn)物為難溶物質(zhì)PbS04及導(dǎo)電性差的H20,所以將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能在充電最終階段,正極性中的H20將產(chǎn)生氧氣和氫離子,即2H20-02+4H+ (1-4)氧氣經(jīng)隔板中的氣體通過(guò)負(fù)極板,并與活性物質(zhì)海綿狀Pb及H2S04反應(yīng),使一部分活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)镻bS04,同時(shí)抑制氫氣產(chǎn)生,其反應(yīng)式為2Pb+02-2Pb0 (1-5)PbO+H2S04一PbS04+H20 (1-6)由于氧化反應(yīng)而變成放電狀態(tài)的S0。。經(jīng)過(guò)繼續(xù)充電又回復(fù)到海綿狀鉛上,反應(yīng)式為PbSO4+2H++2e+-,Pb+H2S04 (1-7)負(fù)極板上總的反應(yīng)為式(1-5)+2式(1-6)+2式(1-7),即02+4H++4e-→2H20 (1-8)式(1-8)正是式(1-4)的逆過(guò)程,在充電的最終階段,正極板上的水產(chǎn)生氧氣,在負(fù)極板上被還原成水,使水沒(méi)有損失,所以閥控電池可做成密封結(jié)構(gòu)。