铅酸蓄电池的容量

1.6.1法拉第定律

英国科学家法拉第在1833年，阐述了电解过程中电极上通过的电量与反应物质的量之间的关系，称为法拉第定律，它是电化学应用***的定律。表示电流通过电解质溶液时，在电极上发生化学反应物质的量与通过的电量成正比。可写成: m=kQ 

式中m--电极上发生反应的物质的质量(g); (1-37) Q-通过的电量(A·h); k--比例常数，称为电化学当量。根据法拉第定律另一表述，1F(法拉第常数，96485C,也表示为26.8A·h)电量，在电极上分别产生1g当量(=1mol/n, n为一个分子反应的电荷数) 的物质。

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这个关系用式

(1-38)的k表示: k-- 代入式(1-37)中，(1-38) - (1-39) 式中M--参加反应物质的摩尔质量(g); n--电极反应得到或失去的电子数；F--法拉第常数(26.8A·h); m--参加反应的物质质量(g); Q--通过的电量(A·h)。注:1C=1A·s,1F=96485C=(96485/3600)A·h=26.8A·h。

1.6.2铅酸蓄电池材料的电化学当量

从铅酸蓄电池的反应式(1-1),Pb+Pb02}+2H2SO4=2PbSo4+2H20可以看出，在正极

1molPb02}和1mol H,sO4反应，流过正极的电量是2F;负极1mol Pb和1mol H_2SO4反应，流铅酸蓄电池制造技术

过的电量同样是2F。正负极的反应写在一起，1 molPb02、1mol Pb和2mol H_{2 S04反应，电池放出的电量为2F,因此可以说在铅酸蓄电池中通过1F的电量使1 mol H2sO4参加了反应，同样生成了1mol PbSO,和1mol H,0。如果是充电反应道理相同。铅酸蓄电池按式(1-1)反应相关物质的电化当量见表1-6。

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表1-6铅酸蒿电池按式(1-1)反应相关物质的电化当量摩尔质景/g·mol-1 电化当量/g(A·b)-1 电化当量/A·h"g-1 

3.865 0.2587 207.2 0.2241 4.462 239.2 0.0882 11.314 303.3 0.2733 3.659 98.078 1.4877 18.015 0.672 物质君PSO24 _2SO2 B0 因此，从理论上讲，产生1A·h的电量，需要的物质重量的总和为3.865g +4.462g+3.6593g=11.98g 

但实际上，蓄电池的重量远比理论重量重的多，首先活性物质要有支撑的载体，这就是板栅，板栅占到极板重量的25%~45%;连接件，如汇流排、中间极柱、端极柱等导电部件，也要占部分重量:正极板的活性物质的利用率一般为32%~55%,负极板的活性物质利用率一般为35%-68%,电解液除了使用37%~40%的稀硫酸外，其中的硫酸也不能全部利用；正负极之间要用隔板隔开，整个极群要装入塑料槽体中，这些都需要占据重量。

从上面的数据推出的1kg的活性物质可以产生的电量为83.47A·h,这一数值是铅酸蓄电池的理论比容量值。实际的蓄电池比容量为15~23A·h/kg(该值乘以电压，为30 -48W·h/kg)。1.6.3铅酸蓄电池的容量

蓄电池是储存电能的容器，如同一个水桶是储存水的容器一样。水桶的容积表明能够储存水的多少，容积大储水多，容积小储水少；同样蓄电池容量大，储电就多，容量小，储电就少。蓄电池容量的单位用安时(A·h)表示，即放电电流(A)与放电时间(h)的乘积。

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计算，EDTA标准溶液对氧化铅的滴定度(T)按下式计算:

T=m,x1.0772

V,

式中m-称取纯铅的质量数值(g);

标准溶液的用量的数值(mL);

1.0772铅换算氧化铅的系数;

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T为每毫升 EDTA 标准溶液，滴定的氧化铅的克数(g/mL)。也可以计算出 EDTA的实际摩尔浓度，计算式如下:

C=vx207.2*1000

式中Cc(CoH,eN,O,Na,2H,O)标准溶液摩尔浓度的实际值(mol/L),在滴定氧化铅、硫酸铅、铅时，若用 EDTA标准溶液的摩尔浓度计算***含量，计算式

应为

cV,kMx***

m,x1000

式中X-

氧化铅、硫酸铅、铅的***比含量;

标准辫液EDTA (CoH,N,O,Nag2H,0)摩尔浓度的实际值(mol/L);

Vm

滴定消耗的标准游液的体积(mL);

试样的质量(B);

M

氧化铅、碗酸铅、铅的克分于量t(g/mol);

1000升与毫升的体积换算系数;

h-试祥总配置溶液与每次滴定所取溶液的比值。