汽车用蓄电池中含有的酸是硫酸,硫酸化学式PbSO4,无水硫酸为无色油状液体,具有强腐蚀性和和脱水性。
蓄电池(Storage
Battery)是将化学能直接转化成电能的一种装置,是按可再充电设计的电池,通过可逆的化学反应实现再充电,通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。它的工作原理:充电时利用外部的电能使内部活性物质再生,把电能储存为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能输出,比如生活中常用的手机电池等。
它用填满海绵状铅的铅基板栅(又称格子体)作负极,填满二氧化铅的铅基板栅作正极,并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,生成硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,生成硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池能反复充电、放电,它的单体电压是2V,电池是由一个或多个单体构成的电池组,简称蓄电池,最常见的是6V,其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池(俗称电瓶)是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。
对于传统的干荷铅蓄电池(如汽车干荷电池、摩托车干荷电池等)在使用一段时间后要补充蒸馏水,使稀硫酸电解液保持1.28g/ml左右的密度;对于免维护蓄电池,其使用直到寿命终止都不再需要添加蒸馏水。
化学原理,方程式如下:
总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
可逆符号2PbSO4(s)+2H2O(l)
放电时:负
Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)
正
PbO2(s)+2e-+SO42-(aq)+4H+(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l)
总
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)
充电时
电解池
阴极
PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)
阳极
PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=Pbo2(s)+SO42-(aq)+4H+(a
注(充电时阴极为放电时负极)