從
鉛蓄電池化學(xué)反應(yīng)方程式中可看出：充電后電解液中硫酸含量增多，密度就升高；放過(guò)電的電解液中，由于部分硫酸以固態(tài)形式形成化合物PBSO4轉(zhuǎn)存于極板之中，電解液中的硫酸減少。這種減少在數(shù)量上有著嚴(yán)格的定量關(guān)系：外電路中每流過(guò)2個(gè)電子，必然要消耗2個(gè)分子的硫酸。這就提供了一個(gè)可能性，在放電過(guò)程中，利用測(cè)定硫酸電解液密度的下降值來(lái)判斷電池放出電量的多少。反之，在充電過(guò)程中，測(cè)定電解液密度上升的多少也可判斷鉛蓄電池已充入有效電量的多少。
在許多情況下，工藝規(guī)定用測(cè)定電解液的密度來(lái)判斷鉛蓄電池的荷電狀態(tài)，其理論依據(jù)同上。在大容量的固定電池中，通常都裝有一個(gè)密度計(jì)，是將不同比重的塑料小球依比重大小分別裝在不同的小倉(cāng)格中，隨著充放電程度的不同導(dǎo)致電解液密度變化時(shí)，相應(yīng)的塑料小球就有上下沉浮的位移。根據(jù)板面上的數(shù)值就可以十分方便地得知電解液的密度，由密度也就判斷出了電池的荷電狀態(tài)。在有的鉛蓄電池側(cè)邊，裝有紅、黃、綠三個(gè)不同密度的彩色小球，其沉浮分別表示“應(yīng)充電”、“還可使用”、“充足電”三種荷電狀態(tài)。使用普通吸筒式浮標(biāo)密度計(jì)可以起到同樣作用。顯然，上述的測(cè)量判斷，都必須在鉛蓄電池中原始電液密度值已知，鉛蓄電池中含酸總量不變，電解液密度上下均勻，極板無(wú)斷裂脫粉的前提下才是正確的。這些條件從鉛蓄電池開(kāi)始使用以后，就不存在了。隨著鉛蓄電池的使用，各種參數(shù)與原始的偏差越來(lái)越大，所以這種檢測(cè)方法的精度也就越來(lái)越低。采用檢測(cè)密度的方法獲得技術(shù)數(shù)據(jù)時(shí)，要注意這種影響。
鉛蓄電池在充放電時(shí)正極板發(fā)生的離子反應(yīng)比負(fù)極板劇烈。充電時(shí)，正極板與溶液的界面上有三條反應(yīng)線，每條反應(yīng)線都表示有相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)在進(jìn)行，而負(fù)極板表面上只有一條反應(yīng)線。在放電時(shí)，溶液中的SO42-分別進(jìn)入正負(fù)極板。在負(fù)極板上同Pb結(jié)合生成PBSO4；但在正極板上，同時(shí)有4個(gè)H‘進(jìn)入正極板同2個(gè)0反應(yīng)生成2個(gè)H20，再回到溶液中。這樣，同負(fù)極板相比在正極板上就多發(fā)生4個(gè)H+的進(jìn)入和2個(gè)0 的外出。這就是說(shuō)，在放電過(guò)程中，正極板上離子參加電化學(xué)反應(yīng)的數(shù)目比負(fù)極板多。在溶液中，相同類型的離子其擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的阻力和運(yùn)動(dòng)的速度是相同的，所以由于正極板反應(yīng)的離子多，離子運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力也就大。正極板的實(shí)際反應(yīng)速度就控制著整個(gè)鉛蓄電池的電
量放出的速度。
為了提高鉛蓄電池的放電能力，就應(yīng)給正極板提供較好的離子擴(kuò)散條件。在鉛蓄電池中，若正負(fù)極群采用圖1-6(a)所示的結(jié)構(gòu)，側(cè)面的正極只有內(nèi)側(cè)參加反應(yīng)，外側(cè)面反應(yīng)很少，造成離子運(yùn)動(dòng)“擁擠”，電池內(nèi)阻增大，正極活性物質(zhì)利用率降低。若采用圖1-6(b)所示的結(jié)構(gòu)，正極兩側(cè)均參加反應(yīng)，離子運(yùn)動(dòng)的通道增大，阻力減少，利于反應(yīng)進(jìn)行。加之正極板充放電時(shí)極板變形比負(fù)極大，置于兩負(fù)板之間可使正極變形對(duì)稱均勻，極板不易彎曲。
因此，在
鉛蓄電池中多采用負(fù)極包圍正極的結(jié)構(gòu)，在板式電極結(jié)構(gòu)里，最外的兩片通�？偸秦�(fù)極，在圓柱形結(jié)構(gòu)中，正極總居中位。鉛蓄電池中帶有凹格的隔板，凹面總面向正極，以適應(yīng)正極板需酸量較大的要求。有些場(chǎng)合中，要求控制鉛蓄電池中氧的析出達(dá)到最小，這時(shí)就要將鉛蓄電池極板群做成“正包負(fù)”的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)常用在同精密電器配裝的密封式鉛蓄電池中。
