干电池原理

干电池原理

所谓干电池的性能,主要指放电性能,它分为两种:使用放电和内部自然放电。使用放电是指电池的正常使用时,在放电初期,电压急剧下降至1.2一1.3v左右,中期电压下降较缓慢,末期又急剧下降至1.OV以下,不过,间歇放电比连续放电时间长,故间歇放电可有效地延长使用寿命。 内部自然放电是指从电池制成后就开始,一直到电能枯竭为止。下面就来深入探讨一下干电池原理。

构成干电池的条件

构成干电池的条件有：

（1）电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性（非金属或某些氧化物等）；

（2）两电极必须浸没在电解质溶液中；

（3）两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。

说明：

①一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是干电池的负极。

②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如K、Na、Ca等。

干电池原理详解

我们知道，物质发生化学反应时，常伴有化学能与热能，光能等的相互转化。于是，人们应用化学能转变成电能而制成了干电池。

像这种把化学能转化为电能的装置叫做原电池。在原电池中，电子流出的一极是负极，电极被氧化。电子流入的一极是正极，离子在正极上被还原。现在以铜—锌原电池的反应原理来说明如下：
                      
锌片：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
                      
铜片：2H++2e-=H2↑（还原反应）
                      
总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 

 通过以上反应，我们可以简单的总结出以下几点：

 1：装置特点：将化学能转化为电能

 2：形成条件：
（1）要有两种不同的金属（或一种为能导电的非金属），如：铜—锌，锌—锰等；
（2）与电解质溶液接触；
（3）必须形成闭合电路。

 3：工作原理示意图（以铜—锌原电池为例，电解质是稀硫酸），如下：

图1干电池原理

以上我们介绍了原电池的反应原理，当今的电池工业己能制造出各种各样的实用电池，广泛用于日常生活。如干电池，铅蓄电池等。

下面，简单介绍一种比较常见的电池——干电池。手电筒中的干电池一般是普通的锌—锰干电池，它的结构和反应原理如下：

锌—锰电池内的主要反应：

负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）

正极（碳棒）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H20

总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2

干电池的外壳是金属锌，作负极，中心碳棒（石墨）是正极，碳律周围由一层纸质包裹的黑色物质，这是石墨粉和二氧化锰的混合物，纸质和锌壳之间填满了糊状白色电解液，其成分是氯化铵、氯化锌和淀粉糊。

干电池放电主要是通过锌筒上失去电子，而被氧化成Zn2+而进入电解质溶液中，电解质溶液中的NH4+获得电子被还原成NH3，从而使灯泡在电子转移的过程中获得电能而发光。

图2干电池