化學(xué)電池的種類

化學(xué)電池：借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。化學(xué)電池的主要部分是電解質(zhì)溶液，和浸在溶液中的正極和負(fù)極，使用時將兩極用導(dǎo)線接通，就有電流產(chǎn)生，因而獲得電能。化學(xué)電池放電到一定程度，電能減弱，有的經(jīng)充電復(fù)原又可使用，這樣的電池叫蓄電池，如鉛蓄電池、銀鋅電池等；有的不能充電復(fù)原，稱為原電池，如干電池、燃料電池等。
?下面介紹化學(xué)電池的種類：
?1．干電池：普通鋅錳干電池的簡稱，在一般手電筒中使用鋅錳干電池，是用鋅皮制成的鋅筒作負(fù)極兼做容器，中央插一根碳棒作正極，碳棒頂端加一銅帽。在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物，并用離子可以通過的長纖維紙包裹作隔膜，隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和淀粉等調(diào)成糊狀作電解質(zhì)溶液；電池頂端用蠟和火漆封口。在石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作電解質(zhì)，還填有MnO2作去極化劑?吸收正極放出的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象，即作去極劑?，淀粉糊的作用是提高陰、陽離子在兩個電極的遷移速率。
?電極反應(yīng)為：負(fù)極???? Zn－2 e? ＝Zn2+
??????????????? 正極???? 2 ＋2 e? ＝2NH3＋H2
???????????????????????? H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O
?正極產(chǎn)生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝[Zn?NH3?4]2+
?干電池的總反應(yīng)式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn?NH3?2Cl2＋Mn2O3＋H2O
或??????????????????? 2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝[Zn?NH3?2]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O
?正極生成的氨被電解質(zhì)溶液吸收，生成的氫氣被二氧化錳氧化成水。干電池的電壓1?5 V—1?6 V。在使用中鋅皮腐蝕，電壓逐漸下降，不能重新充電復(fù)原，因而不宜長時間連續(xù)使用。這種電池的電量小，在放電過程中容易發(fā)生氣漲或漏液。而今體積小，性能好的堿性鋅—錳干電池是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性能更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增加，使放電電流大加幅度提高。堿性干電池的容量和放電時間比普通干電池增加幾倍。
2．鉛蓄電池：鉛蓄電池可放電亦可充電，具有雙重功能。它是用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼，用含銻5%～8%的鉛銻合金鑄成格板，在正極格板上附著一層PbO2，負(fù)極格板上附著海綿狀金屬鉛，兩極均浸在一定濃度的硫酸溶液?密度為1?25—1?28 g / cm3?中，且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。放電的電極反應(yīng)為：
負(fù)極：Pb＋ －2e? ＝PbSO4↓
正極：PbO2＋4H+＋ ＋2e? ＝PbSO4↓＋2H2O
?鉛蓄電池的電壓正常情況下保持2?0 V，當(dāng)電壓下降到1?85 V時，即當(dāng)放電進行到硫酸濃度降低，溶液密度達1?18 g / cm3時即停止放電，而需要將蓄電池進行充電，其電極反應(yīng)為：
??? 陽極：PbSO4＋2H2O－2e? ＝PbO2＋4H+＋
??? 陰極：PbSO4＋2e? ＝Pb＋
?當(dāng)密度增加至1?28 g / cm3時，應(yīng)停止充電。這種電池性能良好，價格低廉，缺點是比較笨重。