关于电池的工作原理与用途介绍
来源：宝鄂实业
2019-08-01 09:18
点击量：次
电瓶,“二次电池”。放电后经充电可继续使用的电池。有铅蓄电池、镍铁蓄电池和镍镉蓄电池等。铅蓄电池的正极是二氧化铅，负极是铅，以稀硫酸溶液作为电解质。放电(使用)时，正、负极与硫酸反应生成硫酸铅，硫酸溶液浓度降到一定程度时，必须充电。用外电源充电时，可使电极和溶液恢复原状，经充电后便可继续使用。
电池工作原理
它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用22～28%的稀硫酸作电解质。在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，叫做二次电池。它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。普通铅蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水，使电解质保持含有22～28%的稀硫酸。
构成电池的基本元件：阳极，阴极和电解液
阳极：电子通过外电路被移出，电极本身发生氧化反应。阴极：通过外电路获得电子，电极本身发生还原发应。
电解液：在电池内部提供离子从一个电极到另一个电极的迁移通道。
电极的活性材料可以是气体、液体或固体，电解液可以是液体或固体
1.碱性电池
负极反应
Zn + 2 OH- —> ZnO + H2O + 2 e-
正极反应
2MnO2 + H2O + 2 e- —>Mn2O3 + 2 OH-
完整的反应
Zn + 2MnO2 —> ZnO + Mn2O3 1.5 V
2.锂亚硫酰氯电池
负极反应
Li —> Li+ + e-
正极反应
4Li+ + 4e- + 2SOCl2 —> 4LiCl + SO2 + S
完整的反应
4Li + 2SOCl2 —> 4LiCl + SO2 + S 3.6V
3.锂二氧化锰电池
负极反应
Li —> Li+ + e
正极反应
MnO2 + Li+ + e —> MnIIIO2(Li+)
完整的反应
Li + MnO2 —> MnIIIO2(Li+) 3.6V
4．镍氢电池
负极反应
MH + OH- M + H2O + e-
0.83V
正极反应
NiOOH + H2O + e- Ni(OH)2 + OH-
0.49V
完整的反应
NiOOH + MH Ni(OH)2 + M
1.32V
5．镍镉电池
负极反应
Cd + 2OH- Cd(OH)2 + 2e-
0.81V
正极反应
NiOOH + 2H2O + 2e- Ni(OH)2 + 2OH-
0.49V
完整的反应
Cd +NiO2 + 2H2O Cd(OH)2 + Ni(OH)2
1.30V
6．锂离子电池
负极反应
6C+Li+ ＋e-6CLi
正极反应
LiCoO2 CoO2 + Li+ + e-
完整的反应
6C+ LiCoO2 CoO2+6CLi
3.7 V
7．锂聚合物电池
负极反应
6C+Li+ ＋e-6CLi
正极反应
LiCoO2 CoO2 + Li+ + e-
完整的反应
6C+ LiCoO2 CoO2+6CLi
3.7 V
8．镍锌电池
负极反应
Zn + 2OH- Zn(OH)2+ 2e
1.24V
正极反应
NiOOH + 2H2O + 2e- Ni(OH)2 + 2OH-
0.49V
完整的反应
2NiOOH + Zn + 2H2O 2Ni(OH)2 + Zn(OH)2
1.73V
9．钠硫电池
负极反应
2Na 2Na+ + 2e-
正极反应
3S + 2e-< —> S32-
完整的反应
2Na + 3S Na2S3
2.076V
10．铁镍电池
负极反应
Fe + 2OH- Fe(OH)2 +2e-
3Fe(OH)2 + 2OH-< —> Fe3O4 + 4H2O + 2e-
0.81V
正极反应
2NiOOH + 2H2O 2Ni(OH)2 + 2OH-
0.49V
完整的反应
3Fe + 8NiOOH + 4H2O8 Ni(OH)2 + Fe3O4
1.30V
电池主要用途
铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下：
起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明；
固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源；
牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源；
铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力；
储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储存。
