要了解AGM电池与 Gel 电池有何不同，您首先需要了解铅酸电池的工作原理，因为这种化学性质适用于 AGM 和 Gel 电池。
在电池内部，有几个电池（电池的数量决定了电池的电压）。12V 铅酸电池有 6 个电池串联。
铅酸电池的主要部件
在每个单元格中，您会发现：
- 铅板（正极，PbO 2 (s) 和负极，Pb(s)）
- 这些板之间的分隔符
- 促进氧化还原反应的电解质
铅酸电池的插图。
资料来源：“水系电池作为电网规模的储能解决方案”。铅板的形状为网格以增加表面积。此外，电活性膏散布在板周围。
用作隔板的材料取决于铅酸电池的类型。在 AGM 电池中，隔板是玻璃垫。在凝胶电池中，将二氧化硅添加到电解质中以形成用作隔膜的凝胶。
电解质是硫酸(H 2 SO 4 )溶液。
化学反应
现在您已经了解了铅酸电池的主要成分，让我们更深入地了解一下它们的电化学。
与所有可充电电池一样，铅酸电池具有发生可逆化学反应的电化学电池。
给电池充电时，电能转化为化学能，相反，在放电过程中，化学能转化为电能。
这些转化能量的反应是什么？
铅酸电池的正极板是二氧化铅（PbO 2 ），负极板是铅（Pb）。
这些极板被分开并与电解质反应（参与还原和氧化反应）。
电解质是硫酸(H 2 SO 4 )的水溶液。
当您为铅酸电池充满电时，硫酸溶液处于最高浓度：
充满电的铅酸电池：
Pb(s)、PbO 2 (s) 和 H 2 SO 4 (aq)
一旦将电池连接到负载，就会自发放电。“负极”板在放电过程中发生氧化——Pb 与电解质反应形成 PbSO 4（在此过程中释放电子）。
半反应：Pb(s) + HSO − 4 (aq) → PbSO 4 (s) + H + (aq) + 2e −
同时，“正极”板发生还原：PbO 2与酸反应生成 PbSO 4 (s) 和水。
半反应：PbO 2 (s) + HSO − 4 (aq) + 3H + (aq) + 2e − → PbSO 4 (s) + 2H 2 O(l)
这个过程将储存在电池中的化学能转化为电能，为设备供电。
电池完全放电后，电解液处于最低浓度（非常稀），两个电极主要是 PbSO 4。
完全放电的铅酸电池：
PbSO 4 (s) 和稀释的 H 2 SO 4 (aq)
当您向电池施加外部电源时，会发生相反的反应，将电能转化为化学能。这样，电池可以进行多次循环。
总反应：Pb(s) + PbO 2 (s) + 2H 2 SO 4 (aq) → 2PbSO 4 (s) + 2H 2 O(l)
该电化学电池的电位差为+2.05V。这就是为什么 12V 电池有六个电池串联的原因，因为 6 x 2.05V = 12.3V（12V 铅酸电池的标称电压）。
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本文由
日本NEC锂电池中国营销中心于2023-06-03 10:11:13 整理发布。
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