伏打电池的构造是怎样的?同上1!

伏打电池的构造是怎样的?同上1!
伏打电池的构造是怎样的?
同上1!

伏打电池的构造是怎样的?同上1!
蓄电池 通过充电将电能转变为化学能贮存起来,使用时再将化学能转变为电能释放出来的一种化学电池.其转变的过程是可逆的.当蓄电池已完全放电或部分放电后,两电极板表面形成新的化合物,这时若用适当的反向电流通入蓄电池,就可以使在放电过程中形成的化合物还原为原先的活性物质,供下次放电再用,此过程叫充电,即将电能以化学能的形式贮存在蓄电池中.电池接通负载供给外电路电流的过程叫放电 . 蓄电池的充电和放电过程可以重复循环多次,故蓄电池又称为二次电池 . 按所使用的电解质溶液的不同,蓄电池分为酸性和碱性两大类.按正负极板所使用的活性物质材料又有铅蓄电池、镉镍、铁镍、银锌、镉银蓄电池等几种.铅蓄电池为酸性电池,后四种为碱性电池.
铅蓄电池 由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成.充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅（PbO2）,负极板
是灰色的绒状铅（Pb）,当两极板放置在浓度为27％～37％的硫酸( H2SO4 )水溶液中时 ,极板的铅和硫酸发生化学反应,二价的铅正离子（ Pb2+）转移到电解液中,在负极板上留下两个电子( 2e- ).由于正负电荷的引力,铅正离子聚集在负
极板的周围,而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅（ PbO2 ）渗入电解液,其中两价的氧离子和水化合,使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb（OH4〕.氢氧化铅由4价的铅正离子（Pb4+）和4个氢氧根〔4（OH）-〕组成.4价的铅正离子（Pb4+）留在正极板上,使正极板带正电.由于负极板带负电,因而两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势.当接通外电路,电流即由正极流向负极.在放电过程中,负极板上的电子不断经外电路流向正极板,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子（H+）和硫酸根负离子（SO42-）,在离子电场力作用下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅( PbSO2 ).在正极板上,由于电子自外电路流入,而与4价的铅正离子（Pb4+）化合成 2价的铅正离子（ Pb2+）,并立即与正极板附近的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上.铅蓄电池正、负极板在放电过程中的化学反应为
随着蓄电池的放电,正负极板都受到硫化,同时电解液中的硫酸逐渐减少,而水分增多,从而导致电解液的比重下降在实际使用中,可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度.在正常使用情况下,铅蓄电池不宜放电过度,否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体,这不仅增加了极板的电阻,而且在充电时很难使它再还原,直接影响蓄池的容量和寿命.铅蓄电池充电是放电的逆过程.充电时总的化学反应为
铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环 、贮存性能好 （ 尤其适于干式荷电贮
存）、造价较低,因而应用广泛.采用新型铅合金,可改进铅蓄电池的性能.如用铅钙合金作板栅,能保证铅蓄电池最
小的浮充电流、减少添水量和延长其使用寿命；采用铅锂合金铸造正板栅 ,则可减少自放电和满足密封的需要 .此外,
开口式铅蓄电池要逐步改为密封式,并发展防酸、防爆式和消氢式铅蓄电池.
碱性蓄电池 与同容量的铅蓄电池相比,其体积小,寿命长,能大电流放电,但成本较高.碱性蓄电池按极板活性
材料分为铁镍、镉镍、锌银蓄电池等系列.以镉镍蓄电池为例,碱性蓄电池的工作原理是：蓄电池极板的活性物质在充
电后,正极板为氢氧化镍〔 Ni（OH）3 〕,负极板为金属镉（ Cd ）；而 放 电 终 止时,正极 板转 变为 氢 氧化 亚镍〔 Ni(OH2)〕, 负极板转 变 为氢 氧 化镉〔Cd (OH) 2〕,电解液多选用氢氧化钾（ KOH）溶液.在充放电过程中总的化
由充放电过程中的化学反应可知,电解液仅作为电流的载体而浓度并不发生变化,因而只能根据电压的变化来判断
充放电的程度.镉镍密封蓄电池在充电过程中,正极析出氧气,负极析出氢气.由于镉镍密封蓄电池在制造时负极物质是过的,这就避免了氢气的发生；而在正极上产生的氧气,由于电化学作用被负极吸收,因此防止了气体在蓄电池内部集聚,从而保证了蓄电池在密封条件下正常工作.镉镍蓄电池已有了几十年的历史,最初用作牵引、起动、照明及信号电源,现代用作内燃机车、飞机的起动及点火电源.60年代制成的密封式电池则用作人造卫星、携带式电动工具、应急装备的电源.镉镍蓄电池改进的方向之一是采用双极性结构,这种结构的内阻很小,适用于脉冲大电流放电,能满足大功率设备的供电需要；此外,电极采用压成式、烧结式和箔式.
金属-空气电池 以空气中的氧气作为正极活性物质,金属作为负极活性物质的一种高能电池.使用的金属一般是镁、
铝、锌、镉、铁等；电解质为水溶液.其中锌?空气电池已成为成熟的产品.
金属 -空气电池具有较高的比能量,这是因为空气不计算在电池的重量之内.锌?空气电池的比能量是现生产的电
池中最高的,已达 400瓦·小时／千克（Wh／kg）,是一种高性能中功率电池,并正向高功率电池的方向发展.目前生产的金属-空气电池主要是一次电池；研制中的二次金属-空气 电 池 为 采 用 更 换 金 属 电 极的 机 械 再 充 电电池 . 由于金属 - 空 气电池工作时要不断地供应空气,因此它不能在密封状态或缺少空气的环境中工作.此外,电池中的电解质溶液
易受空气湿度的影响而使电池性能下降；空气中的氧会透过空气电极并扩散到金属电极上,形成腐蚀电池引起自放电 .