电池的原理结构图(铅酸蓄电池的原理)

小时候用干电池，后来家里用铅电池，现在手机用锂电池……以后其他电池。可以说，自从人类进入电气时代，电池就与我们的日常生活紧密相连。这节课，老师会告诉你电池的基本原理。

一、电池的基本类型和原理。

电池是一种将其他形式的能量转化为电能的装置。大致可以分为物理电池和化学电池。今天我们主要讲化学电池。化学电池是将化学能转化为电能的电池装置。其本质是利用各种物质的化学变化原理，获得和失去电子使电子定向运动产生电流，从而实现能量转换。我们知道物质是由分子组成的，而分子是由原子组成的，原子在核外有带负电荷的电子，在核内有带正电荷的质子。我们需要的电是在一定条件下原子中的电子转移产生的。

电池种类电池类型

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二、几种常见的化学电池

1.干电池。锌锰干电池是日常生活中最常用的干电池。

它由阳极材料锰(Mn)、石墨棒、阴极材料锌(Zn)片、两极之间的电解液:NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊组成。当一个电器外接时，负极的锌会失去电子从外电路到正极，而正极的二氧化锰会得到电子与电解液反应，这样位于两级的不同物质在外接电线时就会完成一个化学反应，从而实现电子的定向运动，进而形成电流。

优缺点:优点是便于携带，缺点是使用单一(新干电池对环境污染小，很多可以和垃圾一起处理)

这是一个两级化学反应方程式:

负极:Zn-2e-=Zn2+

阳极:2mno2+2nh4+2e-= mn2o3+2nh3+H2O

总反应:Zn+2 MnO 2+2nh 4+= Zn2+mn2o 3+2nh 3+H2O

2.铅蓄电池。铅蓄电池和干电池类似，有正负极，负极放出电子，正极接受电子形成电流。与干电池不同，铅电池可以放电或充电，这意味着整个电池的化学反应是可逆反应。理想情况下，电池可以无限充放电，但由于正负极材料必然会与中间电解液发生反应，导致电解液不纯，最后内阻增大，电池性能下降。

优缺点:优点是充放电时可以反复使用；缺点是环境污染(其电解液中含有硫酸)和比能量低(同等质量放电较少)。

3.锂电池。锂电池是最常用的电化学电池。同样，锂电池在负极失去电子，在正极获得电子。目前锂电池的负极都是由石墨制成的(石墨的层内填充有锂原子)，根据正极材料的不同又可分为:(1)磷酸铁-锂电池:其正极材料为磷酸铁；(2)三元锂电池:正极材料为镍钴锰(或铝)。

他们的特点:

(1)磷酸铁锂电池:缺点是能量密度一般，低温性能差(低温不放电，会带你罢工)；具有安全性能高，800-900℃自燃，不怕撞击和针刺的优点。

(2)三元锂电池:具有能量密度高、低温性能高等优点；缺点是容易自然，200摄氏度左右自燃，怕撞击。

我们发现三元材料很好用，但是唯一的缺点就是安全，这也是为什么经常有人在看新闻的时候看到电动车自燃的新闻。在未来，人们已经做出了一些提高安全性能不高但安全性能较强的三元锂电池安全性的方法:在小电池组之间填充气凝胶，这样当一个电池燃烧时，不会伤害到其他电池；设置传感器，电池有安全隐患时传感器会提示人。最后，让电动车更安全。

当然还有燃料电池和钠离子电池。它的原理是利用化学电池，使氧化还原反应条件降低，产生电流。欢迎讨论！

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