铅酸电池在充电和放电过程中的工作原理图。（Pko BY CC 4.0 相同方式共享）

我们最近一直在写有关燃料电池的文章，它与电池有关，但又有很大不同。一个孩子写信说“这都是好东西，但我希望了解铅电池如何发电”。编辑说“马上开始”。这是我们对长期以来铅酸电池内部发生的情况的解释。

我们如何用铅电池发电

我们选择了我们的特征图像，尽管它是德语的，因为它完美地解释了原理：

• 左边的电池正在充电，右边的电池正在放电。
• 正极和负极均浸入电解液中。
• 请注意它们的化学成分如何根据其状态而有所不同。

负极是海绵状或多孔铅 (Pb)，正极是氧化铅 (PbO)。它们放置在稀硫酸 (H2SO4) 与水以 1:4 的比例混合的溶液中。化学渗透膜可防止它们接触和短路。

电池放电和充电

当我们放电时，铅电池通过外部电路发送电子来发电。这背后的秘密在于其内部的化学反应：

• 放电期间，两个电极上都会形成硫酸铅晶体 (PbSO4)。
• 这些来自硫酸，有效地进一步稀释该溶液。
• 随着晶体的积累，电池的电压逐渐降低。
• 放电后的电池中的电极被完全覆盖。
• 由于它们现在已经变成相同的材料，化学过程暂停。

我们可以在这个阶段通过给电池充电来补充电池。这将使电极和电解质恢复到接近原始状态。然而，如果我们让电池长时间处于放电状态，可能会形成较大的硫酸铅晶体，并永久限制电池的容量。

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本文由日本NEC锂电池中国营销中心于2023-07-31 18:09:30 整理发布。
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