S
少维护
F
防酸式
I
激活式
四、蓄电池的工作原理
蓄电池的充电过程和放电过程是一种可逆的化学反应，充放电过程中蓄电池内
的导电是靠正、负离子的反向运动来实现的。
1．放电过程
当极板浸入电解液时，在负极板，有少量铅溶入电解液生成
Pb2+，从而在负
极板上留下两个电子
2e，使负极板带负电，此时负极板具有 0.1V 的负电位。
在正极板处，少量
PbO2 溶入电解液，与水反应生成 Pb（OH）4 再分离成四
价铅离子和氢氧根离子。
一部分
Pb4+沉附在正极板上，使极板呈正电位，约为＋2.0V。故当外路未接
通时，蓄电池的静止电动势
E0 约为：
E0＝2.0 - –
（
0.1）＝2.1V
若接通外电路，在电动势的作用下，使电路产生电流
If，在正极板处 Pb4+ 和
负极板来的电子结合，生成二价铅离子
Pb+ +，Pb+ +再与电解液中的
SO42- 结合，生成 PbSO4 而沉附在正极板上，使得正极板电位降低，则正极
板上的总反应式为：
在负极板处
Pb2+与 SO42-结合，生成 PbSO4 而沉附在负极板上。
如果外电路不中断，正、负极板上的
PbO2 和 Pb 将不断地转化为 PbSO4。电解
液中的
H2SO4 将不断的减小，而 H2O 增多，电解液相对密度下降。理论上讲，
放电过程将进行到极板上的活性物质全部变为
PbSO4 为止。但由于电解液不能
渗透到活性物质的最内层中去，在使用中，所谓放电完了的蓄电池，也只有
20％~30％的活性物质变成了 PbSO4。故采用薄型板，增加多孔率，有促于提
高活性物质的利用率。
2．充电过程
充电时，蓄电池接直流电源，因直流电源端电压高于蓄电池电动势，故电流从
正极流入，负极流出。这时，正、负极板发生的反应与放电过程相反，如
正极板处有少量
PbSO4 溶于电解液变成 Pb2+和 SO42-，Pb2+在电源力作用
下失去两个电子变成
Pb4+，它又和电解液中 OH－结合，生成
Pb（OH）4，Pb（OH）4 又分解成 PbO2 和 H2O，PbO2 沉附在正极板上，
而
SO42-与电解液中的 H+结合成 H2SO4，
负极板上有少量
PbSO4 溶入电解液中，变成 Pb2+和 SO42-，Pb2+在电源作
用下获得两个电子变成
Pb，沉附在附报板上，SO42-则和电解液中 H+结合变
成
H2SO4，。可见充电过程中消耗了水，生成了硫酸，故充电时电解液的相对
密度是上升的，而放电时电解液相对密度是下降的。
五、蓄电池的工作特性
蓄电池的工作特性主要包括静止电动势、内阻、充放电特性和容量等。
1．静止电动势和内阻
在静止状态下（是指不充电不放电的情况），蓄电池正、负极板的电位差（即开
路电压）称为蓄电池的静止电动势
E0，其大小取决于电解液的相对密度和温度。
在相对密度为
1.050~1.300 范围内，单格电池的静止电动势 E0 可用如下经
验公式来近似计算：
E0 =0.84 ＋γ15℃
式中，
γ15℃为电解液在 15℃时的相对密度。
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