鉛蓄電池の反応
鉛蓄電池は正極が二酸化鉛、負極が鉛、電解液は希硫酸で構成されており、以下のような化学反応で放電を行います。
放電時の負極での反応式
H2SO4 → 2H+ + SO42-
Pb + SO42- → PbSO4 + 2e-
上記の2つの反応式をまとめると以下の式になります。
Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ + 2e-
放電時に負極では鉛が硫酸イオンと反応し硫酸鉛と電子が生成されています。
放電時の正極での反応式
PbO2 + 2H2O → Pb4+ + 4OH-
Pb4+ + 2e- → Pb2+
H2SO4 → 2H+ + SO42-
Pb2+ + SO42- → PbSO4
4OH- + 4H+ → 4H2O
上記のの反応式をまとめると、
PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2O
放電時に正極では二酸化鉛と硫酸イオンが電子を受け取り、硫酸鉛と水が生成されています。
全体の反応式
上記の負極と正極の反応を合わせると以下のような全体の反応式になります。
Pb + PbO2 + 2H2SO4 ⇔ 2PbSO4 + 2H2O
これらの反応式からもわかる通り、放電時には正極・負極の双方で硫酸鉛が生成さるとともに正極では水も生成されるため、電解液の比重が低下します。
充電時には逆の反応が起きるため水分子が減り、比重が上昇します。