干电池的工作原理是什么

干电池属于化学电源中的原电池，是一种一次性电池，它碳棒以为正极，以锌筒为负极，把化学能转变为电能供给外电路。在化学反应中由于锌比锰活泼，锌失去电子被氧化，锰得到电子被还原。

普通干电池大都是锰锌电池,中间是正极碳棒,外包石墨和二氧化锰的混合物,再外是一层纤维网.网上涂有很厚的电解质糊,其构成是氯化氨溶液和淀粉,另有少量防腐剂.最外层是金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化氨与锌的电解反应,释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒,锌的电解反应是会释放氢气的,这气体是会增加电池内阻的,而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气的.但若电池连续工作或是用的太久,二氧化锰就来不及或已近饱和没能力再吸收了,此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用.但此时若将电池加热,或放置一段时间,它内部的聚集氢气就会受热放出或缓慢放出.二氧化锰也到了还原恢复,那电池就又有活力了!

电池工作原理示意图

构成电池的基本元件：阳极，阴极和电解液

阳极：电子通过外电路被移出，电极本身发生氧化反应。阴极：通过外电路获得电子，电极本身发生还原发应。

电解液：在电池内部提供离子从一个电极到另一个电极的迁移通道。

电极的活性材料可以是气体、液体或固体，电解液可以是液体或固体

1.碱性电池

负极反应

Zn+2OH-—>ZnO+H2O+2e-

正极反应

2MnO2+H2O+2e-—>Mn2O3+2OH-

完整的反应

Zn+2MnO2—>ZnO+Mn2O31.5V

2.锂亚硫酰氯电池

负极反应

Li—>Li++e-

正极反应

4Li++4e-+2SOCl2—>4LiCl+SO2+S

完整的反应

4Li+2SOCl2—>4LiCl+SO2+S3.6V

3.锂二氧化锰电池

负极反应

Li—>Li++e

正极反应

MnO2+Li++e—>MnIIIO2(Li+)

完整的反应

Li+MnO2—>MnIIIO2(Li+)3.6V

4．镍氢电池

负极反应

MH+OH-<—>M+H2O+e-

0.83V

正极反应

NiOOH+H2O+e-<—>Ni(OH)2+OH-

0.49V

完整的反应

NiOOH+MH<—>Ni(OH)2+M

1.32V

5．镍镉电池

负极反应

Cd+2OH-<—>Cd(OH)2+2e-

0.81V

正极反应

NiOOH+2H2O+2e-<—>Ni(OH)2+2OH-

0.49V

完整的反应

Cd+NiO2+2H2O<—>Cd(OH)2+Ni(OH)2

1.30V

6．锂离子电池

负极反应

6C+Li+＋e-<—>6CLi

正极反应

LiCoO2<—>CoO2+Li++e-

完整的反应

6C+LiCoO2<—>CoO2+6CLi

3.7V

7．锂聚合物电池

负极反应

6C+Li+＋e-<—>6CLi

正极反应

LiCoO2<—>CoO2+Li++e-

完整的反应

6C+LiCoO2<—>CoO2+6CLi

3.7V

8．镍锌电池

负极反应

Zn+2OH-<—>Zn(OH)2+2e

1.24V

正极反应

NiOOH+2H2O+2e-<—>Ni(OH)2+2OH-

0.49V

完整的反应

2NiOOH+Zn+2H2O<—>2Ni(OH)2+Zn(OH)2

1.73V

9．钠硫电池

负极反应

2Na<—>2Na++2e-

正极反应

3S+2e-<—>S32-

完整的反应

2Na+3S<—>Na2S3

2.076V

10．铁镍电池

负极反应

Fe+2OH-<—>Fe(OH)2+2e-

3Fe(OH)2+2OH-<—>Fe3O4+4H2O+2e-

0.81V

正极反应

2NiOOH+2H2O<—>2Ni(OH)2+2OH-

0.49V

完整的反应

3Fe+8NiOOH+4H2O<—>8Ni(OH)2+Fe3O4

1.30V