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介绍一下电池的原理。

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2013-03-23

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    原理   在化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电极上进行。负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成,如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。
  正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成,如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物,氧或空气,卤素及其盐类,含氧酸及其盐类等。  电解质则是具有良好离子导电性的材料,如酸、碱、盐的水溶液,有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。
  当外电路断开时,两极之间虽然有电位差(开路电压),但没有电流,存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时,在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部,由于电解质中不存在自由电子,电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应,以及反应物和反应产物的物质迁移。
    电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此,电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。充电时,电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反;电极反应必须是可逆的,才能保证反方向传质与传电过程的正常进行。
  因此,电极反应可逆是构成蓄电池的必要条件。  为吉布斯反应自由能增量(焦);F为法拉第常数=96500库=26。8安·小时;n为电池反应的当量数。这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式,也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。
  实际上,当电流流过电极时,电极电势都要偏离热力学平衡的电极电势,这种现象称为极化。  电流密度(单位电极面积上通过的电流)越大,极化越严重。极化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。
  
  极化的原因有三:①由电池中各部分电阻造成的极化称为欧姆极化;②由电极-电解质界面层中电荷传递过程的阻滞造成的极化称为活化极化;③由电极-电解质界面层中传质过程迟缓而造成的极化称为浓差极化。  减小极化的方法是增大电极反应面积、减小电流密度、提高反应温度以及改善电极表面的催化活性。

2013-03-23

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    干电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池,它碳棒以为正极,以锌筒为负极,把化学能转变为电能供给外电路。在化学反应中由于锌比锰活泼,锌失去电子被氧化,锰得到电子被还原。
   普通干电池大都是锰锌电池,中间是正极碳棒,外包石墨和二氧化锰的混合物,再外是一层纤维网。  网上涂有很厚的电解质糊,其构成是氯化氨溶液和淀粉,另有少量防腐剂。最外层是金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化氨与锌的电解反应,释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒,锌的电解反应是会释放氢气的,这气体是会增加电池内阻的,而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气的。
    但若电池连续工作或是用的太久,二氧化锰就来不及或已近饱和没能力再吸收了,此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用。但此时若将电池加热,或放置一段时间,它内部的聚集氢气就会受热放出或缓慢放出。
  二氧化锰也到了还原恢复,那电池就又有活力了!。

2013-03-23

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    电池实际上是一个由大量可以生成电子的化学物质组成的装置,生成电子的化学反应称为“电化学反应”。本文从电池的基本工作原理、电池内部发生的实际化学反应、电池未来的发展前景以及可能会取代电池的能量源等方面对电池进行了全面介绍。
   如果你留意一下电池,便会发现它有两个端子。  一个端子标记为(+)(正极),另一个端子标记为(-)(负极)。在AA型、C型或D型电池(普通的手电筒电池)中,电池的两端便是端子。
  在大型的汽车蓄电池中,有两个较重的极柱用作端子。 电子聚集在电池的负极端子,如果在负极端子和正极端子之间连接一根金属线,电子便会从负极端子迅速流向正极端子(并且会瞬间击坏电池——这种情况通常比较危险,尤其对于大型电池更是如此,因此切勿执行此操作)。
    通常情况下,应使用金属线将某种类型的负载连接到电池,负载可以是灯泡、电动机或类似无线电这样的电路。 电池内部的化学反应可生成电子,两个端子之间流动的电子数量取决于此化学反应生成电子的速度(电池的内部电阻)。
  电子从电池流入金属线,并且必须从负极端子流向正极端子才会发生化学反应。  这就是电池在闲置一年以后仍具有大量能量的原因——除非电子从负极端子流向正极端子,否则将不会发生化学反应。
  当连接金属线后,将开始发生化学反应。

2013-03-23

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电池内部的化学反应可生成电子,两个端子之间流动的电子数量取决于此化学反应生成电子的速度

2013-03-23

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电池有正负离子,使用时离子从正极流到负极,充电时离子从负极流到正极。

2013-03-23

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利用酸碱平衡的原理设计的哦、

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