电池的工作原理是什么？

铅酸电池充电器电路工作原理实物讲解

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。

扩展资料电池能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。
电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠。
参考资料：百度百科-电池

普通电池常用的一种是碳－锌干电池。

其形成电流的原理是：

负极是锌做的圆筒，内有氯化铵作为电解质，少量氯化锌、惰性填料及水调成的糊状电解质，正极是四周裹以掺有二氧化锰的糊状电解质的一根碳棒。电极反应是：负极处锌原子成为锌离子（Zn++），释出电子，正极处铵离子（NH4+）得到电子而成为氨气与氢气。用二氧化锰驱除氢气以消除极化。电动势约为1.5伏。铅蓄电池最为常用，其极板是用铅合金制成的格栅，电解液为稀硫酸。两极板均覆盖有硫酸铅。但充电后，正极处极板上硫酸铅转变成二氧化铅，负极处硫酸铅转变成金属铅。放电时，则发生反方向的化学反应。

电池有很多种类，不同种类的原理大致相同。

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  1.32V5．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  1.30V6．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 V7．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 V8．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 1.73V9．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 2.076V10．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 + 4H2O<—>8 Ni(OH)2 + Fe3O4 1.30V

电池的电动势决定于电极得失电子的能力和溶液的浓度。电极得失电子的能力，用“电极电势”表示，它是一类相对数据，表2-6列举了一些手册里记载的水溶液中的标准电极电势Eq。其中“标准”两字是指电极反应中的物质都处于标准状态，即溶液中离子浓度都是 lmol×L-1，气态物质的分压都是 100 kPa，温度为 298K（25℃）。以氢电极作为比较的标准，指定氢电极的标准电极电势为零：

2H+（1.0 mol×L-1）＋ 2e-® H2（100kPa）

其他电极与之相比，如，表示铜电极电势比氢电极高0.34V；而= -0.76V，表示锌电极电势比氢电极低 0.76 V。由此可以求得铜电极电势比锌电极高1.10 V，即锌-铜电池的电动势为 1.10 V。

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