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奧特多蓄電池正負極之間的關系

時間:2024-12-25 作者:超級管理員 點擊:38

奧特多蓄電池正負極之間的關系蓄電池中的正負極它們直接是對立得到,但有同時參加化學反應。放電時蓄電池與外電路的負荷接通,電子從負極板經(jīng)過外電路的負荷流往正極板,使正極板的電位下降。

  充電時,它是放電反應的逆過程。充電時蓄電池的正負兩極接通直流電源,當電源電壓高于蓄電池的電動勢E時,電流由蓄電池的正極流入,從蓄電池的負極流出,也就是電子由正極板經(jīng)外電路流往負極板。

  電池的負極放電前,電極表面帶有負電荷,其附近溶液帶有正電荷,兩者處于平衡狀態(tài)。放電時,立即有電子釋放給外電路。電極表面負電荷減少,而金屬溶解的氧化反應進行緩慢Me-e→Me+,不能及時補充電極表面電子的減少,電極表面帶電狀態(tài)發(fā)生變化。

  這種表面負電荷減少的狀態(tài)促進金屬中電子離開電極,金屬離子Me+轉入溶液,加速Me-e→Me+反應進行??傆幸粋€時刻,達到新的動態(tài)平衡。

  但與放電前相比,電極表面所帶負電荷數(shù)目減少了,與此對應的電極電勢變正。也就是電化學極化電壓變高,從而嚴重阻礙了正常的充電電流。同理,電池正極放電時,電極表面所帶正電荷數(shù)目減少,電極電勢變負。

  蓄電池中正負極的電壓時如何產(chǎn)生的

  電流之所以能夠在導線中流動,也是因為在電流中有著高電勢能和低電勢能之間的差別。這種差別叫電勢差,也叫電壓。換句話說,在電路中,任意兩點之間的電位差稱為這兩點的電壓。通常用字母U代表電壓,電壓的單位是伏特(V),簡稱伏,用符號V表示。高電壓可以用千伏(kV)表示,低電壓可以用毫伏(mV)表示,也可以用微伏(μv)表示。電壓是產(chǎn)生電流的原因。

  蓄電池的電壓又稱電動勢,蓄電池內有正、負兩個電極,電動勢是兩個電極的平衡電極電位之差,以鉛酸蓄電池為例,E=Ф+0-Ф-0+RT/F*In(αH2SO4/αH2O)。

  其中:E—電動勢

  Ф+0—正極標準電極電位,其值為1.690

  Ф-0—負極標準電極電位,其值為-0.356

  —通用氣體常數(shù),其值為8.314

  T—溫度,與電池所處溫度有關

  F—法拉第常數(shù),其值為96500

  αH2SO4—硫酸的活度,與硫酸濃度有關

  αH2O—水的活度,與硫酸濃度有關

  從上式中可看出,鉛酸蓄電池的標準電動勢為1.690-(-0.0.356)=2.046V,因此蓄電池的標稱電壓為2V。鉛酸蓄電池的電動勢還與溫度及硫酸濃度有關。

  蓄電池放電時,正極反應為:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

  負極反應:Pb+SO42--2e-=PbSO4

  總反應:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(向右反應是放電,向左反應是充電)

  充電時,如果接反,"燒"的原理是,上面這個化學方程式中,"充電"反應不能按理論進行,倒置電池中的的材料不能循環(huán)利用,就"燒"壞了.


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