蓄電池的工作原理是怎樣的

蓄電池的工作原理是實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。在向外供電時，即放電過程中，蓄電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放出來，為設(shè)備供電，比如汽車啟動就靠此過程。而當(dāng)與外部電源連接時，進(jìn)入充電過程，電能又被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來。如此反復(fù)循環(huán)，通過這種能量轉(zhuǎn)化方式，蓄電池為眾多設(shè)備持續(xù)提供穩(wěn)定電力支持 。

以常見的鉛酸蓄電池為例，其構(gòu)造蘊(yùn)含著實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的精妙設(shè)計(jì)。它主要由正負(fù)極板、隔板、電解液、殼體、極柱等部分組成。其中，用填滿海綿狀鉛的鉛基板柵作為負(fù)極，填滿二氧化鉛的鉛基板柵作為正極，再以密度為1.26 - 1.33g/mL的稀硫酸作為電解質(zhì)。

在放電時，一場奇妙的化學(xué)反應(yīng)在電池內(nèi)部展開。金屬鉛作為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，它會失去電子并與硫酸根離子結(jié)合，生成硫酸鉛；而二氧化鉛作為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，它得到電子并與硫酸反應(yīng)，同樣生成硫酸鉛。在這個過程中，電子的定向移動產(chǎn)生了電流，化學(xué)能就這樣順利地轉(zhuǎn)化為電能，為汽車等設(shè)備的啟動和運(yùn)行提供了動力。

當(dāng)需要充電時，就需要借助外部的直流電。此時，電流的作用使得兩極發(fā)生與放電時相反的反應(yīng)。在負(fù)極，硫酸鉛得到電子，逐漸生成單質(zhì)鉛；在正極，硫酸鉛失去電子，生成二氧化鉛。隨著充電的進(jìn)行，電能不斷被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，存儲在電池內(nèi)部的活性物質(zhì)中。當(dāng)移去電源后，電池又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，隨時準(zhǔn)備迎接下一次的放電過程，如此周而復(fù)始。

鉛酸蓄電池具有可反復(fù)充電放電的特性，屬于二次電池。它的單體標(biāo)準(zhǔn)電壓為2V ，在實(shí)際應(yīng)用中，為了滿足不同設(shè)備的電壓需求，常常將多個單體串聯(lián)起來。比如在汽車領(lǐng)域，常用六個鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組，為汽車的電氣系統(tǒng)供電。

總之，蓄電池通過這樣獨(dú)特的工作原理，在化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化之間架起了橋梁，憑借著內(nèi)部正負(fù)極板、電解液等部件間巧妙的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了電能的有效儲存與釋放。這不僅為汽車啟動和各類設(shè)備運(yùn)行提供了穩(wěn)定的電力支持，更是現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中不可或缺的能量存儲與轉(zhuǎn)換裝置，推動著眾多領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）