普通蓄电池工作原理解析

1.放电过程

当蓄电池充足电时，正极板上的活性物质是二氧化铅，负极板上的活性物质是纯铅。在电解液作用下，发生以下化学反应:

放电前，正极板上的二氧化铅电离为正四价铅离子(Pb4＋)和负二价氧离子(O2－)，铅离子附着在正极板上，氧离子进入电解液中，使正极板具有2.0 V 的正电位。负极板上的纯铅电离为正二价铅离子(Pb2＋)和两2个电子(2e－)，铅离子进入电解液中，电子留在负极板上，使负极板具有－0.1 V 的负电位。这样正、负极板之间就有了电位差，这个电位差为2.1 V 稍多一点。放电时外电路接通时，在2.1 V 的电位差作用下，电流从正极流出，经过负载流回负极。在放电过程中，正极板上的正四价铅离子与电子结合生成正二价铅离子，进入电解液再与硫酸根离子结合生成硫酸铅附着在正极板上，负极板上正二价铅离子与硫酸根结合生成硫酸铅附着在负极板上。

2.充电过程

把放电后的蓄电池外接充电机或发电机，使蓄电池正极接上发电机的正极，蓄电池的负极接发电机的负极，发电机稳压后的电压为蓄电池电压的110%。例如，蓄电池电压为12.8 V，可采用13.8～14.2 V 充电，使蓄电池正、负极发生与放电相反的化学反应。充电时，外加电流每将正极板处两个电子经外电路输送到负极板，则正极板上便有1个正二价铅离子因失去2个电子而成为1个正四价铅离子，再与水反应生成1个二氧化铅分子(附着在正极板上)。而在负极板上，由于每得到2个电子即与1个正二价铅离子结合而生成1个纯铅分子(附着在负极板上)。与此同时，从正、负极上电离出来的硫酸根离子则与水中氢离子结合生成硫酸。所以，充电时水被消耗，而硫酸增多，电解液密度逐渐上升。当充电进行到极板上的物质和电解液完全恢复到放电前的状态时，蓄电池即充电完毕。由于充电后期水电解有氢气(H2)和氧气(O2)产生，所以对加水式蓄电池充电时一定要打开加液盖，否则一定会发生胀裂或鼓包变形，也可能炸开。水电解产生的氢气和氧气逸出蓄电池后，电解液浓度变高、液面变低，因此加水式蓄电池要补充纯净的水，不要补充蓄电池补充液，因为这样会加大电解液浓度。(www.xing528.com)

【技师指导】若将蓄电池的正、负极接错充电，会令蓄电池极板快速损坏，同时电解水产生大量氢气(H2)会胀裂免维护蓄电池的壳体，在这个过程中也可能产生火花，产生爆炸，所以要特别注意。

配置化油器的发动机怠速转速调得很低时，发电机不发电，踏下油门踏板将发动机加速，当发电机的转速达到一定转速时(一般超过750 r/min)，由于发电机和发动机皮带轮半径比为1/2，所示发电机超过1 500 r/min 时才发电，发电机向蓄电池充电，发动机怠速转速太低将导致蓄电池经常亏电而损坏。

现代汽车采用电控发动机，发动机怠速转速高，日系车发动机怠速转速超过750 r/min，大众车一般为840 r/min，所以发动机在怠速时，就为汽车电气系统供电。设计蓄电池主要是为了起动发动机，在发动机工作时，发电机发出的电压比正常蓄电池电压高出10%，蓄电池的状态是被充电状态。汽车正常工作时使用发电机发出的电流，当出现用电需求超过发电机供电量时，蓄电池才再次向外供电，这种情况在正常行车中极少出现，这也是蓄电池在汽车上使用寿命长的原因。蓄电池内的正、负极板相当于大电容器(此时电解液相当于介质)，能够缓和电路冲击电压，保护车上的电子设备。