电学基础知识7:二次电池
来源:电工天下时间:2022-02-04 06:58:49 作者:老电工手机版>>
往二次电池中加电压后,就可以储存化学能,那么什么是二次电池,二次电池冰是充电后能反复使用的化学电池,铅蓄电池的充电与放电过程是怎么样的,下面具体来看下。
二次电池
1、反复使用的二次电池
二次电池就是在充电完成后能反复使用的化学电池,又称为蓄电池、充电电池。即使消耗完电池中的化学能,只要给电池加电压就能使化学物质电解,从而储蓄化学能。
二次电池主要指铅蓄电池、锂电池。
2、铅蓄电池的放电
铅蓄电池是以铅为负极,以二氧化铅为正极,以稀硫酸为电解质的蓄电池。电解质中的硫酸在电离之后,变成带正电的氢离子(H+)和带负电的硫酸根离子(SO2-4)。
铅蓄电池在放电时,负极的铅溶解出铅离子(Pb2+),只剩下自由电子留在负极。当自由电子通过回路时,在正极和二氧化铅、氢离子、硫酸根离子产生化学反应,变成硫酸铅和水。在负极,铅离子和硫酸根离子产生化学反应,变成硫酸铅。
3、铅蓄电池的充电
铅蓄电池在持续放电之后,其负极和正极的两端都会被硫酸铅覆盖。作为电解质的稀硫酸,也会因水的增加而变稀,最后不能再放电,这是化学能使用完毕的状态。但是,由于铅蓄电池是二次电池,能通过加电压的方式来进行充电。
给铅蓄电池加电压后,负极的硫酸铅由于获得自由电子变成铅和硫酸根离子。正极的硫酸铅和水产生化学反应,溶解出二氧化铅、氢离子、硫酸根离子,只剩下自由电子留在正极。通过电解的方式,铅蓄电池能恢复到原来的状态。
其他主要的二次电池:
除了铅蓄电池之外,镉镍电池和锂离子电池也是二次电池。
镉镍电池的正式名称是Nickel-cadmium battery,负极使用金属镉,正极使用氢氧化镍,电解质溶液使用氢氧化钾。
虽然镉镍电池输出的电力大,而且能持续稳定地供电,但镉是有毒物质,所以镉镍电池只限于部分电动工具等日常工作使用。
锂离子电池中负极使用石墨类碳材料,正极使用锂的氧化物,电解质溶液使用碳酸乙烯和锂盐。由于容量大、体积小、轻便,所以锂离子电池多应用于手机、笔记本电脑和电气机械上。
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