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蓄電池中的正負(fù)極它們直接是對(duì)立得到,但有同時(shí)參與化學(xué)反響,。放電時(shí)蓄電池與外電路的負(fù)荷接通,電子從負(fù)極板經(jīng)過(guò)外電路的負(fù)荷流往正極板,使正極板的電位降落,。
充電時(shí),它是放電反響的逆過(guò)程,。充電時(shí)蓄電池的正負(fù)兩極接通直流電源,當(dāng)電源電壓高于蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E時(shí),電流由蓄電池的正極流入,從蓄電池的負(fù)極流出,也就是電子由正極板經(jīng)外電路流往負(fù)極板,。
電池的負(fù)極放電前,電極外表帶有負(fù)電荷,其左近溶液帶有正電荷,兩者處于均衡狀態(tài)。放電時(shí),立刻有電子釋放給外電路,。電極外表負(fù)電荷減少,而金屬溶解的氧化反響停止遲緩Me-e→Me+,不能及時(shí)補(bǔ)充電極外表電子的減少,電極外表帶電狀態(tài)發(fā)作變化,。
這種外表負(fù)電荷減少的狀態(tài)促進(jìn)金屬中電子分開(kāi)電極,金屬離子Me+轉(zhuǎn)入溶液,加速M(fèi)e-e→Me+反響停止??傆幸粋€(gè)時(shí)辰,到達(dá)新的動(dòng)態(tài)均衡,。
但與放電前相比,電極外表所帶負(fù)電荷數(shù)目減少了,與此對(duì)應(yīng)的電極電勢(shì)變正。也就是電化學(xué)極化電壓變高,從而嚴(yán)重障礙了正常的充電電流,。同理,電池正極放電時(shí),電極外表所帶正電荷數(shù)目減少,電極電勢(shì)變負(fù),。
蓄電池中正負(fù)極的電壓時(shí)如何產(chǎn)生的
電流之所以可以在導(dǎo)線中活動(dòng),也是由于在電流中有著高電勢(shì)能和低電勢(shì)能之間的差異。這種差異叫電勢(shì)差,也叫電壓,。換句話說(shuō),,在電路中,恣意兩點(diǎn)之間的電位差稱為這兩點(diǎn)的電壓,。通常用字母U代表電壓,電壓的單位是伏特(V),簡(jiǎn)稱伏,用符號(hào)V表示。高電壓能夠用千伏(kV)表示,低電壓能夠用毫伏(mV)表示,也能夠用微伏(μv)表示,。電壓是產(chǎn)生電流的緣由,。
蓄電池的電壓又稱電動(dòng)勢(shì),蓄電池內(nèi)有正、負(fù)兩個(gè)電極,電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)電極的均衡電極電位之差,以鉛酸蓄電池為例,E=Ф+0-Ф-0+RT/F*In(αH2SO4/αH2O),。
其中:E—電動(dòng)勢(shì)
Ф+0—正極規(guī)范電極電位,其值為1.690
Ф-0—負(fù)極規(guī)范電極電位,其值為-0.356
R—通用氣體常數(shù),其值為8.314
T—溫度,與電池所處溫度有關(guān)
F—法拉第常數(shù),其值為96500
αH2SO4—硫酸的活度,與硫酸濃度有關(guān)
αH2O—水的活度,與硫酸濃度有關(guān)
從上式中可看出,鉛酸蓄電池的規(guī)范電動(dòng)勢(shì)為1.690-(-0.0.356)=2.046V,因而蓄電池的標(biāo)稱電壓為2V,。鉛酸蓄電池的電動(dòng)勢(shì)還與溫度及硫酸濃度有關(guān)?!?/p>
蓄電池放電時(shí),正極反響為:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
負(fù)極反響:Pb+SO42--2e-=PbSO4
總反響:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(向右反響是放電,向左反響是充電)
充電時(shí),假如接反,"燒"的原理是,上面這個(gè)化學(xué)方程式中,"充電"反響不能按理論停止,倒置電池中的的資料不能循環(huán)應(yīng)用,就"燒"壞了.
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