铅蓄电池:固定端子,变化的电极角色

原理示意;窄屏可在图内横向滚动查看两侧。外线电子与电解质离子通路分别表示。

放电:化学能 → 电能

用电器(负载)固定负端(−)固定正端(+)Pb氧化为PbSO₄PbO₂还原为PbSO₄硫酸溶液为无色端子标记固定;充放电时阴、阳极角色互换,忽略副反应。

充电:电能 → 化学能

− 外接电源 +固定负端(−)固定正端(+)Pb侧:PbSO₄还原为PbPbO₂侧:PbSO₄氧化为PbO₂硫酸溶液为无色端子标记固定;充放电时阴、阳极角色互换,忽略副反应。

放电负极(阳极):Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻。

放电正极(阴极):PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O。

充电Pb侧(阴极):PbSO₄ + 2e⁻ → Pb + SO₄²⁻。

充电PbO₂侧(阳极):PbSO₄ + 2H₂O → PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻。

充电时外电源负端接电池固定负端(Pb侧),正端接固定正端(PbO₂侧)。实际被还原或氧化的是两侧PbSO₄;Pb/PbO₂是再生的活性物质。忽略副反应,按正常充放电条件讨论。