电瓶的工作原理

电瓶，也叫蓄电池，蓄电池是电池的一种，它的工作原理就是把化学能转化为电能。 通常，人们所说的电瓶是指铅酸蓄电池。即一种主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用22～28％的稀硫酸作电解质。在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。

电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，叫做二次电池。它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。普通铅蓄电池在使用一段时间后要补充硫酸，使电解质保持含有22～28％的稀硫酸。

电瓶的主要用途

1、起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明；

2、固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源；

3、牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源；

4、铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力；

4、储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存。

下面是铅酸蓄电池原理，其它蓄电池类似，
4.4　蓄电池工作原理
4.4.1　铅蓄电池的放电
当铅蓄电池的正、负极板浸入电解液中时，在正、负极板间就会产生2 V左右的静止电动势，此时若接入负载，在电动势的作用下，电流就会从蓄电池的正极经外电路流向蓄电池的负极，这一过程称为放电，蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程，如图4-7所示。

放电时，正极板上的二氧化铅（PbO2）和负极板上的铅（Pb），都与电解液中的硫酸（H2SO4）反应生成硫酸铅（PbSO4），沉附在正、负极板上。电解液中硫酸（H2SO4）不断减少，密度下降。
理论上，放电过程可以进行到极板上的活性物质被耗尽为止，但由于生成的硫酸铅（PbSO4）沉附于极板表面，阻碍电解液向活性物质内层渗透，使得内层活性物质因缺少电解液而不能参加反应，在使用中所谓的放完电的蓄电池其活性物质利用率只有20％～30％。因此，采用薄型极板，增加极板的多孔性，可以提高活性物质的利用率，增大蓄电池的容量。
4.4.2　铅蓄电池的充电
充电时，蓄电池的正、负极分别与直流电源的正、负极相连，当充电电源的端电压高于蓄电池的电动势时，在电场的作用下，电流从蓄电池的正极流入，负极流出，这一过程称为充电。蓄电池充电过程是电能转换为化学能的过程。
充电时，正、负极板上的硫酸铅（PbSO4）还原成二氧化铅（PbO2）和铅（Pb），电解液中的硫酸（H2SO4）增多，密度上升。
当充电接近终了时，PbSO4已基本还原成PbO2和Pb，这时，过剩的充电电流将电解水，使正极板附近产生氧气（O2）从电解液中逸出，负极板附近产生氢气（H2）从电解液中逸出，电解液液面高度降低。因此，铅蓄电池需要定期补充蒸馏水。
4.4.3　电池的密闭原理
铅酸蓄电池之充放电反应如下∶
正极
+
电解液
+
负极
+
放电
+
正极
+
电解液
+
负极
PbO2 H2SO4 Pb ＝ PbSO4 H2O PbSO4
二氧化铅 硫酸 海棉状铅 充电 硫酸铅 水 硫酸铅

蓄电池的充电和放电过程是一种可逆的化学反应，充电过程是将电能转换为化学能储存在蓄电池中，放电过程是将化学能转变为电能供给汽车用电设备。

你好 我有全套的电瓶原理、修理资料。

--
铅酸蓄电池的工作原理
1、铅酸蓄电池电动势的产生
铅酸蓄电池充电后，正极板二氧化铅（pbo2），在硫酸溶液中水分子的作用下，少量二氧化铅与水生成可离解的不稳定物质--氢氧化铅（pb(oh)4），氢氧根离子在溶液中，铅离子（pb4）留在正极板上，故正极板上缺少电子。
铅酸蓄电池充电后，负极板是铅（pb），与电解液中的硫酸（h2so4）发生反应，变成铅离子（pb2），铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子（2e）。
可见，在未接通外电路时（电池开路），由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，如右图所示，两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。
2、铅酸蓄电池放电过程的电化反应
铅酸蓄电池放电时，在蓄电池的电位差作用下，负极板上的电子经负载进入正极板形成电流i。同时在电池内部进行化学反应。
负极板上每个铅原子放出两个电子后，生成的铅离子（pb2）与电解液中的硫酸根离子（so4-2）反应，在极板上生成难溶的硫酸铅（pbso4）。
正极板的铅离子（pb4）得到来自负极的两个电子（2e）后，变成二价铅离子（pb2），，与电解液中的硫酸根离子（so4-2）反应，在极板上生成难溶的硫酸铅（pbso4）。正极板水解出的氧离子（o-2）与电解液中的氢离子（h）反应，生成稳定物质水。
电解液中存在的硫酸根离子和氢离子在电力场的作用下分别移向电池的正负极，在电池内部形成电流，整个回路形成，蓄电池向外持续放电。
放电时h2so4浓度不断下降，正负极上的硫酸铅（pbso4）增加，电池内阻增大（硫酸铅不导电），电解液浓度下降，电池电动势降低。
3、铅酸蓄电池充电过程的电化反应
充电时，应在外接一直流电源（充电极或整流器），使正、负极板在放电后生成的物质恢复成原来的活性物质，并把外界的电能转变为化学能储存起来。
在正极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子（pb2）和硫酸根负离子（so4-2），由于外电源不断从正极吸取电子，则正极板附近游离的二价铅离子（pb2）不断放出两个电子来补充，变成四价铅离子（pb4），并与水继续反应，最终在正极极板上生成二氧化铅（pbo2）。
在负极板上，在外界电流的作用下，硫酸铅被离解为二价铅离子（pb2）和硫酸根负离子（so4-2），由于负极不断从外电源获得电子，则负极板附近游离的二价铅离子（pb2）被中和为铅（pb），并以绒状铅附着在负极板上。
电解液中，正极不断产生游离的氢离子（h）和硫酸根离子（so4-2），负极不断产生硫酸根离子（so4-2），在电场的作用下，氢离子向负极移动，硫酸根离子向正极移动，形成电流。
充电后期，在外电流的作用下，溶液中还会发生水的电解反应。
4、铅酸蓄电池充放电后电解液的变化
从上面可以看出，铅酸蓄电池放电时，电解液中的硫酸不断减少，水逐渐增多，溶液比重下降。
从上面可以看出，铅酸蓄电池充电时，电解液中的硫酸不断增多，水逐渐减少，溶液比重上升。
实际工作中，可以根据电解液比重的变化来判断铅酸蓄电池的充电程度。