冠軍蓄電池的兩組極板插入稀硫酸溶液里發(fā)生化學(xué)變化就產(chǎn)生電壓.極板是在板柵上(或在鉛筋套管中)涂上(或灌入)以氧化鉛為主的粉膏(或鉛粉),再焊接成組.通過直流電(充電)在正極柵(或鉛筋)上的氧化鉛就變成棕褐色的二氧化鉛(pbo2),也叫過氧化鉛.
在負(fù)極板柵上的氧化鉛就變成灰色的絨狀鉛(pb),也叫海綿狀鉛,放電時(shí),正負(fù)極板上的活性物質(zhì)都吸收硫酸起了化學(xué)變化,逐漸變成硫酸鉛(pbso4).當(dāng)兩種極板上大部分活性物質(zhì)都變成了同樣的硫酸鉛后,蓄電池的電壓就下降到不能再放電了,蓄電池放完電就應(yīng)及時(shí)充電,使原來的二氧化鉛和絨狀鉛得到恢復(fù).蓄電池在充放電過程中,當(dāng)電池通過一定數(shù)量的電量時(shí),在極板和電解液中便生成及消失一定數(shù)量的物質(zhì),這就說明在充放電過程中,生成和消失的物質(zhì)愈大,其通過的電量也就愈多,電池的容量也愈大,反之,通過的電量愈小,電池容量也就愈小.這就是說冠軍蓄電池的容量取決于參加化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)(二氧化鉛、絨狀鉛和硫酸溶液)的數(shù)量.使活性物質(zhì)參加化學(xué)反應(yīng)的數(shù)量增加最有效的方法,是以大極板面積.由于極板面積增大和電解液的接解面積大,電池容量就大,也就增大了電池的體積,所以電池體積愈大,容量也愈大。
冠軍蓄電池正極活性物質(zhì)是二氧化鉛，負(fù)極活性物質(zhì)是海綿鉛，電解液是稀硫酸溶液，
其放電化學(xué)反應(yīng)為二氧化鉛、海綿鉛與電解液反應(yīng)生成硫酸鉛和水，Pb(負(fù)極)+PbO2(正極)+2H2SO4====2PbSO4+2H2O(放電反應(yīng))其充電化學(xué)反應(yīng)為硫酸鉛和水轉(zhuǎn)化為二氧化鉛、海綿鉛與稀硫酸。2PbSO4+2H2O====Pb(負(fù)極)+PbO2(正極)+2H2SO4
(充電反應(yīng))冠軍蓄電池單格額定電壓為2.0V，一般串聯(lián)為6V、12V用于汽車、摩托車啟動照明使用，單體電池一般串聯(lián)為48V、96V、110或220V用于不同場合。電池內(nèi)正、負(fù)極板間采用電阻極低、雜質(zhì)少成分穩(wěn)定離子能通過的橡膠、PVC、PE或AGM隔板。
冠軍蓄電池充、放電化學(xué)反應(yīng)的原理方程式如下：
正極： PbO2 + 2e + HSO4- + 3H+ == PbSO4 + 2H2O
負(fù)極： Pb + HSO4- == PbSO4 + H+ + 2e
總反應(yīng)： PbO2 + 2 H2SO4 + Pb == 2 PbSO4 + 2H2O
從以上的化學(xué)反應(yīng)方程式中可以看出，冠軍蓄電池在放電時(shí)，正極的活性物質(zhì)二氧化鉛和負(fù)極的活性物質(zhì)金屬鉛都與硫酸電解液反應(yīng)，生成硫酸鉛，在電化學(xué)上把這種反應(yīng)叫做“雙硫酸鹽化反應(yīng)”。在蓄電池剛放電結(jié)束時(shí)，正、負(fù)極活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的硫酸鉛是一種結(jié)構(gòu)疏松、晶體細(xì)密的結(jié)晶物，活性程度非常高。在蓄電池充電過程中，正、負(fù)極疏松細(xì)密的硫酸鉛，在外界充電電流的作用下會重新變成二氧化鉛和金屬鉛，蓄電池就又處于充足電的狀態(tài)。正是這種可逆轉(zhuǎn)的電化學(xué)反應(yīng)，使蓄電池實(shí)現(xiàn)了儲存電能和釋放電能的功能。
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