锂电池放电结束之后,电压回回升吗?为什么?
先给结论:主要是由于极化的原因,因为有电流通过。放电时,撤去负载,开路电压会上升;充电时,撤去电源,开路电压会下降。
极化是指事物在一定条件下发生两极分化,使其性质相对于原来状态有所偏离的现象。(定义来自百度)
电化学体系中的极化主要是指电极在有电流通过时所表现的电极电势与可逆电极电势产生偏差的现象。(定义来自百度)
电化学体系中的极化主要分为电化学极化,欧姆极化,浓差极化这三种。
就是说只要是一个电池就存在以上三种极化现象。
虽然是上图中只是给出了实际平台曲线与理论曲线上的差别,实际上在该曲线上每一点都有这三种极化。
我主要讲讲电化学极化的现象
对于任何电化学体系中,由于电流的通过,都会导致电化学电势偏离平衡值。如下图,可以看到阴极曲线向低电位偏离,阳极向高电位偏离。
产生这种情况的原因主要有两种,分别是欧姆极化和浓差极化。
欧姆极化:众所周知锂电池是有内阻的(废话没有内阻就变成理想电源了),所以根据伟大的Ω定律,在有电流流过电池内部的时候,会有电势的降落,也就是有电压降低,降低的电压U=IR 这个U就是欧姆极化造成的电压降低。
浓差极化:在电池内部发生氧化还原反应时,电极附近的离子浓度由于电极反应而发生变化,反应物内部的离子扩散速度又赶不上这个变化,就造成了反应物的电极附近产生一个浓度梯度,这种浓度梯度引起电势变化就是浓差极化。