1. การสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

หลังจากชาร์จแบตเตอรี่กรดตะกั่วแล้ว แผ่นบวกตะกั่วไดออกไซด์ (PbO2) ภายใต้การกระทำของโมเลกุลของน้ำในสารละลายกรดซัลฟิวริก ตะกั่วไดออกไซด์และน้ำจำนวนเล็กน้อยจะผลิตสารที่ไม่เสถียรที่ไม่สามารถแยกออกได้ - ตะกั่วไฮดรอกไซด์ (Pb (OH) 4) ไอออนไฮดรอกไซด์ในสารละลาย ไอออนตะกั่ว (Pb4) ยังคงอยู่บนแผ่นบวก ดังนั้นแผ่นบวกจึงขาดอิเล็กตรอนหลังจากชาร์จแบตเตอรี่กรดตะกั่ว แผ่นขั้วลบคือตะกั่ว (Pb) ซึ่งทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริก (H2SO4) ในอิเล็กโทรไลต์จนกลายเป็นไอออนตะกั่ว (Pb2) ซึ่งถูกถ่ายโอนไปยังอิเล็กโทรไลต์ เหลืออิเล็กตรอนเพิ่มเติมสองตัว (2e) ไว้บนแผ่นขั้วลบ จะเห็นได้ว่าเมื่อไม่ได้ต่อวงจรภายนอก (แบตเตอรี่เปิดอยู่) เนื่องจากการกระทำทางเคมี ทำให้มีอิเล็กตรอนขาดบนแผ่นบวก และมีอิเล็กตรอนส่วนเกินบนแผ่นลบ ดังแสดงในรูปบน ใช่ มีความต่างศักย์บางอย่างระหว่างแผ่นทั้งสอง ซึ่งก็คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่

2. ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าของกระบวนการคายประจุแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

เมื่อแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดคายประจุ ภายใต้การกระทำของความต่างศักย์ของแบตเตอรี่ อิเล็กตรอนบนแผ่นขั้วลบจะเข้าสู่แผ่นบวกผ่านโหลดเพื่อสร้างกระแส I ในเวลาเดียวกัน ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นภายในแบตเตอรี่ . หลังจากที่แต่ละอะตอมของตะกั่วบนแผ่นขั้วลบปล่อยอิเล็กตรอนสองตัวออกมา ผลลัพธ์ของลีดไอออน (Pb2) จะทำปฏิกิริยากับซัลเฟตไอออน (SO4-2) ในอิเล็กโทรไลต์เพื่อสร้างลีดซัลเฟตที่ไม่ละลายน้ำ (PbSO4) บนจาน ลีดไอออน (Pb4) ของเพลตบวกจะได้รับอิเล็กตรอนสองตัว (2e) จากอิเล็กโทรดลบ และกลายเป็นลีดไอออนแบบไดเวเลนต์ (Pb2) ซึ่งทำปฏิกิริยากับซัลเฟตไอออน (SO4-2) ในอิเล็กโทรไลต์เพื่อสร้างตะกั่วที่ไม่ละลายน้ำ ซัลเฟต (PbSO4) บนจาน ออกซิเจนไอออน (0-2) ที่ถูกไฮโดรไลซ์จากแผ่นขั้วบวกจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนไอออน (H) ในอิเล็กโทรไลต์เพื่อสร้างสารที่มีความเสถียรเป็นน้ำ ไอออนซัลเฟตและไฮโดรเจนไอออนที่อยู่ในอิเล็กโทรไลต์จะเคลื่อนไปยังขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ตามลำดับภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า ทำให้เกิดกระแสภายในแบตเตอรี่ ก่อตัวเป็นวงทั้งหมด และแบตเตอรี่ยังคงคายประจุออกไปด้านนอก เมื่อคายประจุ ความเข้มข้นของ H2SO4 จะลดลงอย่างต่อเนื่อง ลีดซัลเฟต (PbSO4) บนอิเล็กโทรดบวกและลบจะเพิ่มขึ้น ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น (ลีดซัลเฟตไม่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า) ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ลดลง และแรงเคลื่อนไฟฟ้าของ แบตเตอรี่ลดลง

3 กระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรดของการชาร์จปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า
ควรเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟปัจจุบัน (เสาชาร์จหรือวงจรเรียงกระแส) เข้ากับด้านนอกเพื่อให้วัสดุที่สร้างโดยแผ่นบวกและลบหลังจากปล่อยสามารถคืนสู่วัสดุที่ใช้งานเดิมได้ และพลังงานไฟฟ้าภายนอกสามารถแปลงเป็นพลังงานเคมีได้ บนแผ่นขั้วบวก ภายใต้การกระทำของกระแสภายนอก ลีดซัลเฟตจะถูกแยกออกเป็นไอออนไบวาเลนต์ (Pbz) และซัลเฟตแอนไอออน (SO4-2) เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟภายนอกยังคงดูดซับอิเล็กตรอนจากอิเล็กโทรดบวก ซึ่งเป็นตะกั่วไบวาเลนต์อิสระ ไอออนใกล้กับแผ่นขั้วบวก (Pb2 ยังคงปล่อยอิเล็กตรอนสองตัวมาเสริมกันเป็นไอออนตะกั่วแบบเตตระวาเลนต์ (Pb4) และยังคงทำปฏิกิริยากับน้ำ ในที่สุด ตะกั่วไดออกไซด์ (PbO2) ก็ก่อตัวขึ้นบนแผ่นขั้วบวก บนแผ่นขั้วลบภายใต้การกระทำ ของกระแสภายนอก ตะกั่วซัลเฟตจะถูกแยกออกเป็นไอออนตะกั่วไบวาเลนต์ (Pbz) และไอออนลบซัลเฟต (SO4-2) เนื่องจากอิเล็กโทรดลบได้รับอิเล็กตรอนจากแหล่งพลังงานภายนอกอย่างต่อเนื่อง ไอออนตะกั่วไบวาเลนต์อิสระ (Pb2) ใกล้กับแผ่นลบ จะถูกทำให้เป็นกลางเป็นตะกั่ว (Pb) และติดอยู่กับแผ่นขั้วลบที่มีตะกั่วฟัซซี่ ในอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรดบวกยังคงผลิตไฮโดรเจนไอออนอิสระ (H) และซัลเฟตไอออน (SO4-2) และอิเล็กโทรดลบยังคงดำเนินต่อไป ผลิตซัลเฟตไอออน (SO4-2) ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า ไอออนของไฮโดรเจนจะเคลื่อนที่ไปยังขั้วลบ และไอออนซัลเฟตจะเคลื่อนที่ไปยังขั้วไฟฟ้าบวก ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ในขั้นตอนต่อมาของการชาร์จ ปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ของน้ำจะเกิดขึ้นในสารละลายภายใต้การกระทำของกระแสภายนอกด้วย
4. การเปลี่ยนแปลงของอิเล็กโทรไลต์หลังการชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่ตะกั่วกรด
จะเห็นได้จากข้างต้นว่าเมื่อแบตเตอรี่ตะกั่วกรดหมด กรดซัลฟิวริกในอิเล็กโทรไลต์ยังคงลดลง น้ำค่อยๆ เพิ่มขึ้น และความถ่วงจำเพาะ ของสารละลายลดลง จากข้างต้นจะเห็นได้ว่าเมื่อชาร์จแบตเตอรี่กรดตะกั่ว กรดซัลฟูริกในอิเล็กโทรไลต์ยังคงเพิ่มขึ้น น้ำจะค่อยๆ ลดลง และความถ่วงจำเพาะของสารละลายจะเพิ่มขึ้น ในการทำงานจริง ระดับการชาร์จของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดสามารถตัดสินได้ตามการเปลี่ยนแปลงของความถ่วงจำเพาะของอิเล็กโทรไลต์ การใช้และการบำรุงรักษาแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ไม่ต้องบำรุงรักษา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเปลี่ยนแปลงของระบบไฟฟ้าแบบสองกริดที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น อุปกรณ์จ่ายไฟสวิตชิ่งความถี่สูง และแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ไม่ต้องบำรุงรักษาซึ่งผลิตโดยเทคโนโลยีการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ใช้กันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาดประสบการณ์ในการใช้งาน จึงไม่มีการบำรุงรักษาแหล่งจ่ายไฟ DC โดยเฉพาะแบตเตอรี่ ดังนั้นจึงไม่สามารถรับประกันความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ DC ได้อย่างมีประสิทธิภาพ