電験３種過去問【2021年機械 問12】

解答

（４）

解説

　鉛蓄電池は、正極と負極の両極に$\fbox{硫酸鉛}$を用いる。希硫酸を電解液として初充電すると、正極に$\fbox{二酸化鉛}$、負極に$\fbox{鉛}$ができる。これを放電すると、両極とももとの$\fbox{硫酸鉛}$に戻る。
　放電すると水ができ、電解液の濃度が下がり、両極間の電圧が低下する。そこで、充電より電圧を回復させる。過充電を行うと電解液中の水が電気分解して、正極から$\fbox{酸素ガス}$、負極から$\fbox{水素ガス}$が発生する。

鉛充電池の充放電時の化学方程式は次となる。

$\begin{array}{ccccc} \scriptstyle陽極&&\scriptstyle電解液&&\scriptstyle陰極\\ PbO_2&+&2H_2SO_4&+&Pb\\ \scriptstyle二酸化鉛&&\scriptstyle希硫酸&&\scriptstyle鉛 \end{array}$

$\small\displaystyle 　　　　　放電↓↑充電$

$\begin{array}{ccccc} \scriptstyle陽極&&\scriptstyle電解液&&\scriptstyle陰極\\ PbSO_4&+&2H_2O&+&PbSO_4\\ \scriptstyle硫酸鉛&&\scriptstyle水&&\scriptstyle硫酸鉛 \end{array}$