铅酸蓄电池充放电的化学反应是怎样的?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-17
铅酸蓄电池充放电方程式?

铅酸蓄电池充放电过程的总的化学方程式为:

其中:

铅酸电池的优点是放电时电动势较稳定。缺点是比能量小,对环境腐蚀性强。

你会每天给手机充电,但是会每天给电动车充电吗?
不少车主都是在车即将耗尽电量时,才匆匆为电动车续上电,在座的大部分都可以对号入座了。
电动车每天充电好,还是用完再充好呢?归根结底还是要对电动车电池深入分析,我们从电池的充放电原理来探索:

1 铅酸电池

铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅,负极活性物质是海绵铅,电解液是稀硫酸溶液。
放电化学反应:(正极成分)二氧化铅、(负极)海绵铅与电解液反应生成硫酸铅和水。「PbO2 + 2H2SO4 + Pb = PbSO4 + 2H2O + PbSO4」。
充电化学反应:硫酸铅(正负极成分)和水转化为二氧化铅、海绵铅与稀硫酸。「PbSO4 + 2H2O + PbSO4=PbO2 + 2H2SO4 + Pb」。
以上即为电池在充放电时发生的化学反应,接下来我们再了解一下什么是放电深度。
放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止,100%深度指放出全部容量。铅酸蓄电池寿命受放电深度影响很大,设计考虑的重点就是深循环使用、浅循环使用还是浮充使用。若把浅循环使用的电池用于深循环使用时,则铅酸蓄电池会很快失效。
因为正极活性物质二氧化铅本身的互相结合不牢,放电时生成硫酸铅,充电时又恢复为二氧化铅,硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大,则放电时活性物质体积膨胀。若一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅,体积增加95%。这样反复收缩和膨胀,就使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛,易于脱落。
若一摩尔二氧化铅的活性物质只有20%放电,则收缩、膨胀的程度就大大降低,结合力破坏变缓慢。因此,放电深度越深,其循环寿命越短。
这一角度来看,“用完再充”并不可取。

2 锂电池

同样的,由于锂电池属于无记忆性电池,在每次或者每天骑行后即可对电池组进行规律性的充电或者补电,这样会大幅度提高电池组的使用寿命。
不要每次都骑行至电池组不可放出电量后再进行充电,不建议放电超过于电池组容量的90% 。当在电动车在静止状态下,电动车上的欠压指示灯亮起时,需及时充电。
在电动车这样一个庞大的蓝海市场里还存在着诸多痛点与问题,“充电难”、“里程焦虑”、“车辆被盗”等用户核心痛点亟待解决。其实在电动自行车领域,雷风早就先行一步,为了解决外卖、快递等配送人员充电慢、续航短等问题, 雷风加电站系统,“车-电-站”三位一体,以“换电”取代“充电”,仅需10秒,轻松为骑手续航。
此外,雷风加电站自身设有高温预警、烟雾预警、灭火装置、涉水断电、远程报警等安全系统,实时确保产品安全。雷风加电站系统所有设备物联网化,云平台控制终端。在这里,加电站不再是一个独立的个体,它连接着车主、运营商,在后台上,任何车主的充电过程以及车辆都被全程记录,对于运营商来说,设备情况一目了然,站点情况汇总,通过数据分析,优化安装规划。目前雷风加电站系统不仅广泛应用于美团、饿了么等即时配送行业,而且与杭州多个警署部门达成合作,实战经验丰富,拥有良好的口碑。
在新的一年,雷风新能源科技有限公司继续深耕电池领域,从充电到换电,雷风是行业垂直领域的发展,拥有多项电池和充电核心专利技术。其研发团队自主研发的“车辆-电池-加电站-云平台”一整套系统,在2017年就已投入市场运营,远远走在了二轮换电行业的前列。以换电为首的电动车产业即将迎来新一轮爆发,你准备好了吗?

1)当蓄电池充电时,正极的硫酸铅和水生成二氧化铅和硫酸,负极的硫酸铅生成铅和硫酸。
    2)当蓄电池放电时,正极的二氧化铅和硫酸生成硫酸铅、水和氢气,负极的铅和硫酸生成硫酸铅。

你会每天给手机充电,但是会每天给电动车充电吗?
不少车主都是在车即将耗尽电量时,才匆匆为电动车续上电,在座的大部分都可以对号入座了。
电动车每天充电好,还是用完再充好呢?归根结底还是要对电动车电池深入分析,我们从电池的充放电原理来探索:

1 铅酸电池

铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅,负极活性物质是海绵铅,电解液是稀硫酸溶液。
放电化学反应:(正极成分)二氧化铅、(负极)海绵铅与电解液反应生成硫酸铅和水。「PbO2 + 2H2SO4 + Pb = PbSO4 + 2H2O + PbSO4」。
充电化学反应:硫酸铅(正负极成分)和水转化为二氧化铅、海绵铅与稀硫酸。「PbSO4 + 2H2O + PbSO4=PbO2 + 2H2SO4 + Pb」。
以上即为电池在充放电时发生的化学反应,接下来我们再了解一下什么是放电深度。
放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止,100%深度指放出全部容量。铅酸蓄电池寿命受放电深度影响很大,设计考虑的重点就是深循环使用、浅循环使用还是浮充使用。若把浅循环使用的电池用于深循环使用时,则铅酸蓄电池会很快失效。
因为正极活性物质二氧化铅本身的互相结合不牢,放电时生成硫酸铅,充电时又恢复为二氧化铅,硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大,则放电时活性物质体积膨胀。若一摩尔氧化铅转化为一摩尔硫酸铅,体积增加95%。这样反复收缩和膨胀,就使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛,易于脱落。
若一摩尔二氧化铅的活性物质只有20%放电,则收缩、膨胀的程度就大大降低,结合力破坏变缓慢。因此,放电深度越深,其循环寿命越短。
这一角度来看,“用完再充”并不可取。

2 锂电池

同样的,由于锂电池属于无记忆性电池,在每次或者每天骑行后即可对电池组进行规律性的充电或者补电,这样会大幅度提高电池组的使用寿命。
不要每次都骑行至电池组不可放出电量后再进行充电,不建议放电超过于电池组容量的90% 。当在电动车在静止状态下,电动车上的欠压指示灯亮起时,需及时充电。
在电动车这样一个庞大的蓝海市场里还存在着诸多痛点与问题,“充电难”、“里程焦虑”、“车辆被盗”等用户核心痛点亟待解决。其实在电动自行车领域,雷风早就先行一步,为了解决外卖、快递等配送人员充电慢、续航短等问题, 雷风加电站系统,“车-电-站”三位一体,以“换电”取代“充电”,仅需10秒,轻松为骑手续航。
此外,雷风加电站自身设有高温预警、烟雾预警、灭火装置、涉水断电、远程报警等安全系统,实时确保产品安全。雷风加电站系统所有设备物联网化,云平台控制终端。在这里,加电站不再是一个独立的个体,它连接着车主、运营商,在后台上,任何车主的充电过程以及车辆都被全程记录,对于运营商来说,设备情况一目了然,站点情况汇总,通过数据分析,优化安装规划。目前雷风加电站系统不仅广泛应用于美团、饿了么等即时配送行业,而且与杭州多个警署部门达成合作,实战经验丰富,拥有良好的口碑。
在新的一年,雷风新能源科技有限公司继续深耕电池领域,从充电到换电,雷风是行业垂直领域的发展,拥有多项电池和充电核心专利技术。其研发团队自主研发的“车辆-电池-加电站-云平台”一整套系统,在2017年就已投入市场运营,远远走在了二轮换电行业的前列。以换电为首的电动车产业即将迎来新一轮爆发,你准备好了吗?

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