洗地机

清洁设备上的铅酸蓄电池结构和工作原理介绍

铅酸蓄电池是一种广泛应用于电动车辆如洗地机、扫地机、工业吸尘器、高尔夫球车、巡逻车、汽车、UPS等领域的电池，铅酸蓄电池是一种能够将化学能转化为电能的电池，其内部结构类似于多个电池单元的串联组合，其主要组成有正极板、负极板、隔板和电解液。以下是铅酸蓄电池的结构和工作原理：
一、铅酸蓄电池的结构介绍：
　　铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔板和电解液组成。其中，正极板与负极板间隔板分隔，形成多个单独的电池单元。每个电池单元包含一个正极和一个负极，它们之间隔着一层涵盖氧化物电解液的玻璃纤维隔板，同时浸泡在电解液中。正极通常是由氧化物、过氧化物等高氧化态的物质构成，负极则是由低氧化态的物质如铅、镉、锌等构成，电池的正负极共可称作电池极性板。
二、铅酸蓄电池的工作原理：
　　铅酸蓄电池在充电时，通过将外部直流电源连接到电池正负极上，使得电池正极板表面产生还原反应，即PbO2+2H++SO42-=PbSO4+2H2O （硫酸根离子是被恒定存在的）。同时，在负极板表面产生氧化反应，即 Pb+SO42- + 2H2O = PbSO4 + 2H2↑（在负极板表面发生的反应中放出了2个H+，而在正极表面则消耗了相同数量的H+，从而保持电池整体中硫酸根离子不变）。这一过程会使电池正极板表面的PbO2被还原为PbSO4，而负极板表面的Pb被氧化为PbSO4。两个板之间的液态电解液输送电荷，并控制反应的速率。同时，在充电时，硫酸根离子一定会保持恒定浓度，形成一个基准。
　　在放电时，电池正负极短路连接后，电荷通过外部电路流动到负极板上，发生反向反应，即 PbSO4 + 2H2 = Pb + SO42- + 2H2O （此时的电压产生大量的氢气）。在同一时间，电荷从正极板处移动并参与还原反应，即PbSO4 + 2H2O +2e-=Pb +2H++ SO42-. 化学反应会再次将正极板和负极板上已经生成的化合物转化为混合化合物，继续释放出电能，造成电池的长效供电。当电池内的化学反应全部完成，电压降至低于设定值的时候，电池自然无法再提供足够的电能，因此需要进行再次充电使硫酸根离子回到表面。