NPP蓄電池的正極與負極的“秘密”
NPP蓄電(diàn)池(耐普蓄電池)中的正(zhèng)負極是直接對立得到,同時也會參加化學(xué)反(fǎn)應。
NPP蓄電池放電時與外電路(lù)的負荷接通,電子從負極板經過外(wài)電路的負荷流往正極板,使正極板的電位下降。
NPP蓄電(diàn)池充電時,它是放電反應(yīng)的逆過程。充電時耐普蓄電池的正負兩極接通(tōng)直流電源,當電源電壓高(gāo)於npp電池的電動勢E時,電(diàn)流由耐普蓄電池的正極流(liú)入,從npp蓄電池(chí)的負極(jí)流出,也就(jiù)是電子由(yóu)正(zhèng)極板經外電路流往負極(jí)板。
NPP蓄電池的負極放(fàng)電(diàn)前,電極表(biǎo)麵帶有負電荷,其附近溶液帶有正電荷,兩者處於平衡狀態。放電時,立即有電子釋放給外電路。電極表麵負電荷(hé)減少,而金屬溶解的氧化反應進行(háng)緩慢Me-e→Me+,不能及時補充電極(jí)表麵電子(zǐ)的減少,電極表麵帶電狀態發生變化(huà)。
這種表麵負電(diàn)荷減少的狀態促進金屬中電子離開電極,金屬(shǔ)離子Me+轉(zhuǎn)入溶液,加速Me-e→Me+反應進行。總(zǒng)有一個時刻,達到新(xīn)的動態平衡。
但與放電前相比(bǐ),電極表麵所帶(dài)負電荷數目減少了(le),與此對應的電極電勢變正。也就是電(diàn)化學極化電壓變高,從而嚴重阻礙了正常的充電電流。同理,電池正極放電(diàn)時,電(diàn)極表麵所帶正電(diàn)荷數目減少,電極電勢變負(fù)。
NPP蓄電池中(zhōng)正負極的電壓時如(rú)何產生的
電流(liú)之所以能夠在導線中流動,也是因(yīn)為(wéi)在電流中有著高電勢能和低電勢能之間的差別。這種差(chà)別叫(jiào)電勢差,也叫電壓。
換句話(huà)說,在電路中,任意兩點之間的電位差稱為這兩點的電(diàn)壓。通常用字母U代表電壓,電壓的單位是(shì)伏特(V),簡稱伏,用(yòng)符號V表示。高
電壓可以用千伏(kV)表示(shì),低電壓可以用毫伏(mV)表示,也(yě)可以用微(wēi)伏(μv)表示。電(diàn)壓是產生電流的原因。
NPP蓄電池的電壓又稱電(diàn)動勢,npp電池內有正、負兩個電極,電動勢是兩個電極的平衡電極(jí)電位之差,以鉛酸npp電池為(wéi)例,E=Ф+0-Ф-0+RT/F*In(αH2SO4/αH2O)。
其中:E—電動(dòng)勢
Ф+0—正極標準電極電位,其值為1.690
Ф-0—負極標準電極(jí)電位,其值為-0.356
R—通用氣體常數,其(qí)值為8.314
T—溫度,與電池所處溫度有關
F—法拉(lā)第常數,其(qí)值為96500
αH2SO4—硫酸(suān)的活度(dù),與硫酸濃度有(yǒu)關
αH2O—水的活度,與硫酸濃度有關
從上式中可看(kàn)出,鉛酸耐(nài)普電池的標準電動勢為1.690-(-0.0.356)=2.046V,因(yīn)此npp電池的(de)標稱電(diàn)壓為2V。鉛酸耐普蓄電池的電動勢還與溫(wēn)度及硫酸濃度有關(guān)。
NPP蓄電池放電時,正極反應為:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
負(fù)極反應:Pb+SO42--2e-=PbSO4
總反應:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(向右(yòu)反應是放電(diàn),向左反應是充電)
NPP蓄電池充電時,如果接反,"燒"的原理是,上麵這個化學方程式中,"充電"反應(yīng)不能按理論進行,倒置電池中的的材料不能循(xún)環利用,就"燒"壞了.
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