Что происходит при зарядке свинцовой аккумуляторной батареи?
1. Внешний источник зарядки :Внешний источник зарядки, например зарядное устройство или генератор, подает электроэнергию на аккумулятор.
2. Растворение сульфата свинца :Во время зарядки кристаллы сульфата свинца (PbSO4), присутствующие на положительных и отрицательных пластинах аккумулятора, начинают растворяться.
3. Электродные реакции :
- Позитивная пластина :На положительной пластине (аноде) сульфат свинца (PbSO4) соединяется с водой (H2O) и получает электроны (e-) от внешнего источника питания. В результате этой реакции образуется диоксид свинца (PbO2) и высвобождаются ионы водорода (H+):
PbSO4 + H2O + 2e- → PbO2 + 2H+
- Отрицательная пластина :Одновременно на отрицательной пластине (катоде) сульфат свинца (PbSO4) реагирует с водой (H2O) и принимает электроны (е-) из внешней цепи. В результате этой реакции образуется губчатый металлический свинец (Pb) и высвобождаются ионы водорода (H+):
PbSO4 + 2H+ + 2e- → Pb + 2HSO4-
4. Концентрация электролита :По мере растворения кристаллов сульфата свинца и их реакции с водой концентрация серной кислоты (H2SO4) в электролите снижается, а удельный вес электролита падает.
5. Выработка водорода и кислорода :Во время зарядки в аккумуляторе происходит небольшой электролиз. Молекулы воды в электролите распадаются на газы водород (H2) и кислород (O2). Эти газы выделяются в виде пузырьков из элементов аккумуляторной батареи.
6. Завершение зарядки :Процесс зарядки продолжается до тех пор, пока все или большая часть кристаллов сульфата свинца на пластинах не превратятся обратно в диоксид свинца (PbO2) на положительной пластине и губчатый свинец (Pb) на отрицательной пластине.
В целом, процесс зарядки свинцовой аккумуляторной батареи включает преобразование электрической энергии в химическую энергию, хранящуюся в виде диоксида свинца (PbO2) и губчатого металлического свинца (Pb) на положительных и отрицательных пластинах батареи соответственно.