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电池电路板厂带你了解电池如何工作的?

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人气:630发布日期:2023-12-08 08:31【

电池工作原理

 

电池电路板厂了解到,电池负责电解质与金属的氧化和还原反应。当将两种不同的金属物质(称为电极)放入稀释的电解液中时,取决于电极金属的电子亲和力,在电极中分别发生氧化和还原反应。氧化反应的结果是,一个电极带负电,称为阴极,由于还原反应,另一电极带正电,称为阳极。

 

阴极形成电池的负极端子,而阳极形成电池的正极端子。为了正确理解电池的基本原理,首先,我们应该具有一些电解质和电子亲和力的基本概念。实际上,当将两种不同的金属浸入电解质中时,这些金属之间会产生电势差。

 

发现,当某些特定的化合物添加到水中时,它们会溶解并产生负离子和正离子。这种化合物称为电解质。电解质的流行示例是几乎所有类型的盐,酸和碱等。中性原子接受电子过程中释放的能量称为电子亲和力。由于不同材料的原子结构不同,因此不同材料的电子亲和力也将不同。

 

如果将两种不同的金属浸入相同的电解质溶液中,则其中一种将获得电子,而另一种将释放电子。哪种金属(或金属化合物)将获得电子,而哪些将失去电子,取决于这些金属的电子亲和力。具有低电子亲和力的金属将从电解质溶液的负离子中获取电子。

 

另一方面,具有高电子亲和力的金属将释放电子,这些电子进入电解质溶液并被添加到溶液的正离子中。这样,这些金属中的一种会获得电子,而另一种则会失去电子。结果,这两种金属之间的电子浓度会有所不同。

 

电子浓度的这种差异导致金属之间产生电势差。该电势差或电动势可以用作任何电子设备或电路中的电压源。这是电池的一般基本原理,这就是电池的工作方式。

 

所有电池都仅基于此基本原理。让我们一一讨论。正如我们前面所说,亚历山德罗·沃尔塔(Alessandro Volta)开发了第一个电池,这种电池被普遍称为简单伏打电池。这种简单的单元格可以很容易地创建。取一个容器,并用稀硫酸填充作为电解液。现在,我们将一根锌和一根铜棒浸入溶液中,并通过电负载将它们外部连接。现在,您的简单伏打单元已完成。电流将开始流过外部负载。


稀硫酸中的锌释放电子如下:


这些Zn +离子进入电解质,并且每个Zn + +离子在棒中留下两个电子。作为上述氧化反应的结果,锌电极被带负电,因此用作阴极。因此,电解质中阴极附近的Zn + +离子的浓度增加。

 

根据电解质的性质,稀硫酸和水已经分解成正氢键离子和负硫酸根离子,如下所示:

 


由于阴极附近的Zn + +离子浓度高,H 3 O +离子被排斥了朝向铜电极并通过吸收来自铜棒原子的电子而放电。在阳极上发生以下反应:


由于在铜电极上发生还原反应,铜棒带正电,因此它充当阳极。

 

丹尼尔·塞尔的锌铜电池由含有硫酸铜溶液铜容器的。铜容器本身充当正极。将含有稀硫酸的多孔罐放入铜容器中。一根浸在硫酸中的锌棒作为负极。


多孔锅中的稀硫酸与锌反应,导致氢被精制。该反应如下发生:在多孔罐中


ZnSO 4的形成直到沉积ZnSO 4晶体时才影响电池的工作。氢气通过多孔锅并与CuSO 4溶液反应如下:


如此形成的铜沉积在铜容器上。

 

电池的历史

 

HDI板厂讲1936年夏初,在伊拉克巴格达市附近修建一条新铁路线时发现了一座古墓。在该墓中发现的文物大约有2000年的历史。在这些文物中,有一些用螺距密封在顶部的陶罐。从该密封的顶部突出铁棒,该铁棒被包裹的铜片制成的圆柱管包围。

 

当发现者用酸性液体填充这些花盆时,他们发现铁和铜之间的电位差约为2伏。这些陶罐被怀疑是具有2000年历史的电池。他们把锅命名为帕提亚电池。

 

1786年,意大利解剖学家和生理学家路易吉·加尔瓦尼(Luigi Galvani)惊讶地发现,当他用两种不同的金属触摸死青蛙的腿时,其腿部肌肉就会收缩。


他不了解实际原因,否则他将被称为电池的第一位发明者。他认为该反应可能是由于组织的特性引起的。

 

 

之后,亚历山德罗·沃尔塔(Alessandro Volta)在浸泡在盐水而不是青蛙腿中的纸板上也实现了同样的现象。他夹在铜盘和锌盘用一块纸板的在盐水浸泡在它们之间,发现p Ô结下差的铜和锌之间。

 

此后,在1800年,他开发了第一个由交替交替的铜和锌圆盘构成的伏打电池(电池),并将两块纸板浸在盐水之间。该系统可以产生可测量的电流。我们认为亚历山德罗·沃尔塔(Alessandro Volta)的伏打电池是第一个“湿电池”。因此,电池的历史开始了。从那时到今天,电池一直是我们许多日常生活应用中的首选电源。

 

伏打桩的主要问题是它不能长时间提供电流。1836年,英国的一位发明家约翰·丹尼尔(John F. Daniell)解决了这个问题。他发明了一种更先进的电池,即丹尼尔(Daniell)电池。John F. Daniell在一个容器中将一根锌棒浸入硫酸锌中,在另一个容器中将一根铜棒浸入硫酸铜(II)中。

 

所有形状的盐桥架桥了这两个容器的解决方案。丹尼尔(Daniell)电池可以产生1.1伏特,这种电池的寿命比伏打电池更长。1839年,发现者威廉·罗伯特·格罗夫爵士和科学人共同设计了燃料电池。他在电解液中混合了氢气和氧气,并产生了电和水。燃料电池没有提供足够的功率,但这很有帮助。本生(1842)和格罗夫(1839)改进了使用液体电极供电的电池。

 


1859年,加斯顿·普兰特(Gaston Plante)首先开发了铅酸蓄电池。铅酸电池是可充电二次电池的第一种形式。铅酸电池仍在许多工业用途中使用。它仍然是最受欢迎的汽车电池。1866年,法国工程师Georges Leclanche开发了一种新型电池。这是一种称为Leclanche电池的碳锌湿电池。

 

盲埋孔电路板厂了解到,混合有少量碳的压碎的二氧化锰形成正电极,锌棒形成负电极。他使用氯化铵溶液作为液体电解质。几年后,Georges Leclanche自己通过用氯化铵代替液态氯化铵溶液改进了自己的设计。

ps:部分图片来源于网络,如有侵权,请联系我们删除

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