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。

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

\(\small\displaystyle 　　　　　放電↓↑充電\)

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