原电池反应

原电池利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池，是电化电池的一种，其电化反应不能逆转，即是只能将化学能转换为电能，简单说就即是不能重新储存电力，与蓄电池相对。

原电池的组成

组成原电池有三个不可缺少的条件，这三个条件是：

（1）电极 由两块活泼性能不同的金属作为原电池的两个电极。活泼的金属是电池的负极，不活泼金属（或非金属导体）是电池的正极。
（2）电解质溶液 根据电解材料，可以选择酸、碱、盐溶液作为组成的电解质溶液。
（3）导线 用以连接两极，才能使浸入电解质溶液的两极形成闭合回路，组成正在工作的原电池。

原电池的工作原理

当把锌板和铜板平行放入盛有稀硫酸的烧杯里，用连有电流计的导线连接两极时，可以观察到三个重要的现象：锌片溶解，铜片上有气体逸出，导线中有电流通过。

此外,在食盐溶液加快生锈的过程中,也发生了原电池反应

透过这些现象，分析两极反应的实质，便可理解原电池是怎样把化学能转变为电能的原理。锌是活泼金属，容易失去电子变为锌离子。锌电极发生的电极反应式是：

锌片 Zn－2e-＝Zn2+ （氧化反应）

锌离子进入溶液，使得溶液里的正电荷过多；同时锌失去的电子沿导线经电流计流入铜片，使溶液里原有的氢离子在铜电极上被还原成氢原子，这样溶液中多余的正电荷就被中和；氢原子又结合成氢分子并放出。铜电极发生的电极反应式是：

铜片 2H+＋2e-=H2↑ （还原反应）

由于在锌、铜两个电极上不断发生的氧化还原反应，使化学能转变为电能。锌片是给出电子的一极，是电池的负极，铜片是电子流入的一极，是电池的正极。电流的方向同电子流的方向相反，从正极铜流向负极锌。

在原电池内电解质溶液中，阴离子流向负极，阳离子流向正极

常见的原电池

常用原电池有锌－锰干电池、锌－汞电池、锌－银扣式电池及锂电池等。

1 锌  原电池－锰干电池：锌－锰电池具有原材料来源丰富、工艺简单，价格便宜、使用方便等优点，成为人们使用最多、最广泛的电池品种。锌－锰电池以锌为负极，以二氧化锰为正极。按照基本结构，锌－锰电池可制成圆筒形、扣式和扁形，扁形电池不能单个使用，可组合叠层电池（组）。按照所用电解液的差别将锌－锰电池分为三个类型：

(1)铵型锌－锰电池：电解质以氯化铵为主，含少量氯化锌。

电池符号:(-) Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2 (+)　
总电池反应： Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+Mn2O3+H2O
　　
(2) 锌型锌－锰电池：又称高功率锌－锰电池，电解质为氯化锌，具有防漏性能好，能大功率放电及能量密度较高等优点，是锌－锰电池的第二代产品，20世纪70年代初首先由德国推出。与铵型电池相比锌型电池长时间放电不产生水，因此电池不易漏液。

电池符号：(-) Zn│ZnCl2│MnO2 (+)
总电池反应（长时间放电）：Zn+2Zn(OH)Cl+6MnO(OH)=ZnCl2·2ZnO·4H2O+2Mn3O4

(3) 碱性锌－锰电池：这是锌－锰电池的第三代产品，具有大功率放电性能好、能量密度高和低温性能好等优点。

电池符号：(-) Zn│KOH│MnO2 (+)
总电池反应： Zn+2H2O+2MnO2=2Mn(OH)+Zn(OH)2

锌－锰电池额定开路电压为1.5V，实际开路电压1.5－1.8V ，其工作电压与放电负荷有关，负荷越重或放电电阻越小，闭路电压越低。用于手电筒照明时，典型终止电压为0.9V，某些收音机允许电压降至0.75V。
　　
2．锂原电池：又称锂电池，是以金属锂为负极的电池总称。锂的电极电势最负相对分子质量最小，导电性良好，可制成一系列贮存寿命长，工作温度范围宽的高能电池。根据电解液和正极物质的物理状态，锂电池有三种不同的类型，即：固体正极—有机电解质电池、液体正极—液体电解质电池、固体正极—固体电解质电池。Li—(CF)n的开路电压为3.3V，比能量为480W·h·L-1，工作温度在-55~70℃间，在20℃下可贮存10年之久！它们都是近年来研制的新产品，目前主要用于军事、空间技术等特殊领域，在心脏起搏器等微、小功率场合也有应用。