电池充电是电解吗充电电池充电过程和电解池的原理相同吗?为什么?

Question

电池充电是电解吗
充电电池充电过程和电解池的原理相同吗?为什么?

Answer 1

是的,充电电池充电过程和电解池的原理相同,以铅酸蓄电池为例
铅蓄电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中,两极间会产生2V的电力,这是根据铅蓄电池原理,经由充放电,则阴阳极及电解液即会发生如下的变化：
(阳极) (电解液) (阴极)
PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (放电反应)
(过氧化铅) (硫酸) (海绵状铅)
PbO2 中Pb的化合价降低,被还原,负电荷流动；海绵状铅中Pb的化合价升高,正电荷流动.[2]
(阳极) (电解液) (阴极)
PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2H2SO4 + Pb (充电反应) （必须在通电条件下）
(硫酸铅) (水) (硫酸铅)
第一个硫酸铅中铅的化合价升高,被氧化,正电荷流入正极；第二个硫酸铅中铅的化合价降低,被还原,负电荷流入负极.[2]
1.放电中的化学变化
蓄电池连接外部电路放电时,稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』.经由放电硫酸成分从电解液中释出,放电愈久,硫酸浓度愈稀薄.所消耗之成份与放电量成比例,只要测得电解液中的硫酸浓度,亦即测其比重,即可得知放电量或残余电量.
2.充电中的化学变化
由于放电时在阳极板,阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸,铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加,亦即电解液之比重上升,并逐渐回复到放电前的浓度,这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态,当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时,即等于充电结束,而阴极板就产生氢,阳极板则产生氧,充电到最后阶段时,电流几乎都用在水的电解,因而电解液会减少,此时应以纯水补充之.