第470章 电池(二)(第2页)
理解起来就是离子可以承载电子使电路形成回路,可离子承载的不是自由电子,另一块铅板也就无法获得自由电子,反而还要流失电子到电源去。
而电源的电流是从负极流出,再从正极流回。
如此就形成了连接负极的硫酸铅板得到电子充电,由硫酸铅转化生成的铅会以疏松多孔的海绵状结构沉积在负极板上。
而连接正极的硫酸铅板和水会流失电子,发生氧化反应,生成二氧化铅、硫酸根离子和氢离子。
撤去电源,将海绵状铅和二氧化铅相连形成回路后,电池就能实现放电。
这就是铅酸电池的基本结构和原理。
它能够提供较大的放电。
常见的铅酸电池单体额定电压为2v,根据不同设备的电压需求,可以将多个单体铅酸电池串联起来使用,如常见的6v输出电压就是3个单体串联、12v输出电压就是6个单体串联。
像电动摩托车这种自重约一百多千克,时速约六十多公里每小时,续航要达到五六十公里的电器,铅酸电池也完全能够满足其电力需要。
而且它的安全性也足够,即便磕碰破损,也只是其内部的稀硫酸溶液会流出来,人体接触到也不过是皮肤会红肿疼痛,只要不搞到眼睛里洗掉就没事了,远不至于威胁人的生命。
尤其它的成本很低。铅矿存在广泛,常与铜、锌矿伴生,开采和提炼都不算复杂。
以2025年市场价格为例,铜的价格为七万六千多元每吨,而铅的价格才一万七千元每吨,价格相差近四倍多。
哪怕在生产力较为落后的古代,铅的价格也远比铜要便宜得多。
不过铅酸电池的缺点也比较明显。
它太重了,体积也较大。
这是因为铅的质子数多达八十二个,但只有最外层的四个电子可以成为自由电子被利用。
所以它的能量密度不够,维持一台刚才提到的电动摩托车行驶五六十公里,就需要用全重约五六十斤的铅酸电池。
还是因为可用的自由电子数量少,它的充电速度也不够快,上述重量的铅酸电池充满电通常需要四五个小时。
又因为铅酸电池在充放电过程中会产生热量,导致电解液水分蒸发,以及过充电时也会使水分解为氢气和氧气逸出,导致硫酸溶液浓度升高腐蚀极板,所以一般充电几百到一千次就不行了。