VMAX电池工作原理

电池工作原理

电池工作原理，就是把化学能、光能、热能、核能等直接转换为电能的装置。如化学电池、太阳电池、温差电池、核电池等，其中化学电池通常简称电池。

 

 

当电池的化学能转化为电能对外供电时，称为放电过程。当电池接外接电源时，将电能转化为化学能并储存起来，这就变成了充电过程。

 

 

1.电动势的建立：

 

 

正极板上的二氧化铅电离成正的四价铅离子和负的二价氧离子，铅离子附着在正极板上，氧离子进入电解液，使正极板上正电位为2.0V的负极板上的纯铅电离成正的二价铅离子和两个电子。铅离子进入电解液，电子留在负极板上，这样负极板的负电位为-0.1。因此，正负极板之间存在2.1V的电位差。

 

 

2.放电过程：

 

 

在电位差的作用下，电流从正极流出，通过灯泡流回负极，使灯泡发光。正极板上的正四价铅离子与电子结合生成正二价铅离子，进入电解液与硫酸根离子结合生成硫酸铅（附着在正极板上)；在负极板上，正二价铅离子也与硫酸根离子结合生成硫酸铅(附着在负极板上)。

 

 

3.充电过程：

 

 

充电时，外接DC电源的正极接在电池的正极板上，电源的负极接在电池的负极板上。当DC电源的电动势高于电池的电动势时，电流会以与放电电流相反的方向流过电池。在正极板上，正二价铅离子失去两个电子，变成正四价铅离子，与水反应生成二氧化铅，附着在正极板上，电位上升。在负极板上，正二价铅离子得到两个电子生成铅分子，附着在负极板上；从正极板和负极板电离的硫酸根离子与水中的氢离子结合产生硫酸。

 

 

电池的组成

 

 

电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。分为排气式蓄电池和免维护铅酸电池。

 

 

电池主要由管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成。排气式蓄电池的电极是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。老式普通蓄电池一般寿命在2年左右，而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水。不过随着科技的发展，铅酸蓄电池的寿命变得更长而且维护也更简单了。

 

 

铅酸蓄电池最明显的特征是其顶部有可拧开的塑料密封盖，上面还有通气孔。这些注液盖是用来加注纯水、检查电解液和排放气体之用。按照理论上说，铅酸蓄电池需要在每次保养时检查电解液的密度和液面高度，如果有缺少需添加蒸馏水。

 

 

但随着蓄电池制造技术的升级，铅酸蓄电池发展为铅酸免维护蓄电池和胶体免维护电池，铅酸蓄电池使用中无需添加电解液或蒸馏水。主要是利用正极产生氧气可在负极吸收达到氧循环，可防止水分减少。铅酸水电池大多应用在牵引车、三轮车、汽车起动等，而免维护铅酸蓄电池应用范围更广，包括不间断电源、电动车动力、电动自行车电池等。铅酸蓄电池根据应用需要分为恒流放电（如不间断电源）和瞬间放电（如汽车启动电池）。

电池的危害

 

 

电池本身没有太大的危害，但是如果不当处理和使用，可能会对环境和健康造成一定的危害。以下是一些可能的危害：

 

 

1.电池内含有一些有害物质，如铅、汞等，如果不当处理，这些物质可能会渗出污染土壤和水源。

 

 

2. 电池使用后，如果随意乱扔或丢弃到垃圾桶中，可能会对环境造成污染。

 

 

3. 如果电池过热或损坏，可能会泄漏电解液，电解液会对皮肤和眼睛造成刺激和伤害。

 

 

4. 电池过度充放电、过度受热等都可能导致电池发生爆炸或起火，对人身安全造成威胁。

 

 

因此，为了减少电池对环境和健康的危害，我们应当正确使用和处理电池，不要随意丢弃电池，尽量回收和处理废旧电池，避免过度充放电和过度受热，同时避免将电池暴露在高温、高湿度和阳光直射的环境下。