铿电池工作原理

在电池工作过程中，其放电机制是关键。当电池放电时，电子从负极开始，经历氧化反应，向外释放电子，这个过程在负极进行。同时，正极则进行还原反应，从外部电路吸收电子。电流通过外电路从正极流向负极，电解质作为离子导体，使得阳离子从正极向负极移动，阴离子则反向移动，形成离子的定向迁移导电。在这个过程中，放电的负极被称为阳极，正极为阴极，阳极发生氧化反应，阴极则发生还原反应，共同构建了电池的放电体系，转化化学能为电能。

电池内部的化学能转化为电能，依赖于氧化和还原反应在两个电极的自发进行。负极通常由锌、镉等还原剂构成，电位较低且稳定；正极则由二氧化锰、二氧化铅等氧化剂构成，电位较高。电解质作为媒介，例如酸、碱溶液，保证离子的流动。当没有外电路连接时，电池内部的化学能并未转化为电能。只有当外电路闭合，电极间的电位差促使电流通过电路，供电开始。

电池内部电荷传递和物质迁移是正常放电的关键。充电时，这些过程会反转。电极反应的可逆性对于蓄电池至关重要。根据热力学原理，电池的电动势与电池反应自由能增量以及法拉第常数有关，这是计算电池能量转换效率的基础。然而，电流通过时，电极电势偏离平衡，即所谓的极化。电流密度越大，极化现象越明显，这会导致能量损失。极化可以分为欧姆极化、活化极化和浓差极化，通过增大反应面积、减小电流密度、提高温度和优化电极催化活性来减小极化影响。

化学电源俗称为电池，是一种利用物质的化学反应所释放出来的能量直接转化为电能的装置。顾名思义，电池是装电的电池，尤如水池，电池的电压及容量类似于水池的水位高低和蓄水量。电池电压的高低说明电池可能对外释放电能的多少，电池容量则说明电池所贮存电量的多少。任何电池都由四个部分组成，即由电极、电解质、隔离物及外壳组成。