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鉛酸電池的電池反應

發布時間:2021-03-19 16:56人氣:
 

       1859年G.Plante發明了鉛酸蓄電池之后的二十年,J.H.Gla.dstone和A.Tribe與1882年提出了解釋蓄電池成流反應的"雙硫酸鹽化理論",至今仍廣為應用。

       按照這一理論,鉛酸電池的電極反應和電池反應如下:


       因為放電時,在正,負極上都生成了硫酸鉛,所以叫“雙硫酸鹽化理論”。上上述反應式可以看出,硫酸在電池中不僅傳導電流,而且參加電池反應,所以它是反應物。隨著放電進行。硫酸不斷減少,于此同時電池中又有水生成,這樣就使電池中的電解液濃度不斷降低。反之,在充電時,硫酸卻不斷生成,因此電解液濃度將不斷增加。這就是可以用比重計方便地測量硫酸的密度,從而估計蓄電池荷電狀態的原因。

       參加電池反應的HSO4-離子,不是SO4-離子。這就是因為H2SO4的二級離解常數相差甚大。


       因為K1》K2,所以H2SO4離解時主要生產HSO4-和H+。因此在鉛酸蓄電池引用的H2SO4濃度范圍內,(M=5~6),可將H2SO4視為1-1型電解質,參加電極反應的是HSO4-離子。

       “雙硫酸鹽化理論”沿用至今,是因為這一理論得到實驗證實。

       (1) 按公式計算的電池電動勢和實測值基本相符,見下表:


       (2) 從充放電時實測的H2SO4濃度的變化,及它對電池電動勢的影響,證明“雙硫酸鹽化理論”的正確。實踐證明:在放電過程中,電解液硫酸的濃度不斷下降,反之充電時,電解液濃度不斷提高。這和雙硫酸的濃度不斷下降,反之充電時,電解液濃度不斷提高。這和雙硫酸鹽化理論的預測正好一致。

       (3) 從放電后產物分析鑒定,證明放電產物確為硫酸鉛。

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