充電過程中電壓變化情況

       在充電初期，蓄電池端電壓升高很快（見曲線OA段）這是由于極板的硫酸鉛轉化為二氧化鉛和鉛時，在極板細孔內生成的硫酸驟增來不及向極板外擴散，因此電池電勢增高（濃差極化），同時電池的內電壓降驟增，故電壓升高很快。充電中期，由于極板細孔中硫酸密度的增加速度和向外擴散的速度逐漸趨于平衡，故電勢增加緩慢（AB段）。充電后期極板表面的硫酸鉛大部分被轉化為二氧化鉛和鉛（此時蓄電池的端電壓為2.4V左右），如繼續充電，則電流使大量的水分解，在兩極上有很多氣泡產生，在負極板釋出的氫氣很多，部分氣泡吸附在極板表面來不及放出致使蓄電池負極板表面逐漸被氫氣所包圍。氫氣為不良導體，因而增加了內阻，同時正極板被氧氣所包圍，形成過氧化電極，提高正極電位。由于蓄電池的內阻增加和電極電位的提高，因此端電壓又迅速上升，一直升至(2.5—2.6)V之間(曲線BC段）。如繼續充電，因極板上的有效物質已全部轉化為有效的活物質即電池為充足狀態，此時電壓穩定在2.7V左右(曲線CD段）。此后，無論充電時間再長，電池電壓也不再增加，只是無謂地消耗電能進行水的分解，故到D點即可結束充電。停止充電，蓄電池端電壓即聚降至2.3V左右。（因內電壓降I充電R內阻=0）。隨著極板細孔中電解液的逐漸擴散，使細孔中電解液密度逐漸降低，最后電壓將降至2.06—2.09V左右的穩定狀態。

       充電末期的終了電壓和充電流有關,如降低充電電流,則內電壓降小，同時水的分解較少，在極板周圍的氣體也相應減少，因此充電終了電壓略低。





放電過程中的電壓變化過程

       蓄電池放電之前，活性物質細孔內的硫酸濃度與極板外部的電解液濃度相同，電池的開路電壓與此濃度相對應，即：U≌0.85+d，放電一開始，活性物質表面處及極板細孔內的硫酸被消耗，其硫酸濃度立即下降，而硫酸由主體溶液向極板表面擴散是緩慢過程，不能立即補償所消耗的硫酸，故活性物質表面處的硫酸濃度繼續下降，而決定蓄電池端電壓數值的正是活性物質表面處的硫酸濃度。結果導致電池端電壓明顯下降(曲線OE段)。在放電中期，隨著活性物質表面處的擴散硫酸濃度的繼續下降，與主體溶液的濃度差加大，促進了硫酸向極板表面及細孔內擴散速度，使極板細孔中的水分生成與極板外密度較高的電解液的滲入取得了動態平衡，而使細孔內的電解液密度下降速度大為緩慢，故蓄電池的電壓降低也緩慢（曲線EF段）。放電末期極板上的有效物質大部分已變為PbSO4(硫酸鉛），由于PbSO4體積較大，在極板表面上和細孔中形成的PbSO4，使極板外電解液詳細孔內滲入困難，因此在細孔中已稀釋的電解液很難與容器中的電解液相互混合，所以電池的端電壓下降很快（曲線FG段）。放電至G點（電壓1.8V左右)，放電結束。如繼續放電，此時極板外的電解液幾乎停止滲入極板有效物質內部，細孔中電解液幾乎都變成水，因此電壓急劇下降（G點后曲線），如在G段停止放電（即將外電路切斷）則蓄電池電壓立即上升，并隨著極板有效物質細孔中電解液的擴散，電壓將升回至2V左右，曲線中的G點為蓄電池電壓急劇下降的臨界電壓。稱為蓄電池的終止電壓。至此放電必須終止，以免影響蓄電池的使用壽命。如果繼續放電，將使蓄電池組中個別蓄電池造成極板硫酸鹽化或反極現象。

       蓄電池放電時的電壓與放電電流有關，放電電流越大則蓄電池的端電壓下降越快，原因是，電解液向極板細孔內擴散的速度受到限制以及蓄電池的內部電壓將隨放電電流的增加而增加，所以在大電流放電時，整個放電過程中的電壓都比用較小電流放電時的相應電壓低。因此，當放電率改變時，蓄電池的放電開始電壓、平均電壓及終止電壓均隨著改變。