Diskussion über Anode und Kathode einer Bleibatterie

DerAnode und Kathode in der Batterie sind genau entgegengesetzt, aberSienehmen auch an der chemischen Reaktion teil. Beim Entladen wird die Batterie an die Last des externen Stromkreises angeschlossen, und die Elektronen fließen von der negativen Platte durch die Last des externen Stromkreises zur positiven Platte, sodass das Potenzial der positiven Platte abnimmt.

Beim Laden ist es das Gegenteil der Entladereaktion. Die Plus- und Minuspole der Batterie werden an die Gleichstromversorgung angeschlossen, wenn die Versorgungsspannung höher ist als die elektromotorische Kraft(UND) der Batterie fließt der Strom in den Pluspol der Batterie hinein und aus dem Minuspol der Batterie heraus, d. h. die Elektronen fließen durch den externen Stromkreis von der Plusplatte zum Minuspol.

Bevor die negative Elektrode der Batterie entladen wird, ist die Elektrodenoberfläche negativ geladen und die Lösung in ihrer Nähe positiv geladen. Beide befinden sich im Gleichgewicht. Beim Entladen werden Elektronen sofort an den externen Stromkreis abgegeben. Die negative Ladung an der Elektrodenoberfläche nimmt ab, während die Oxidationsreaktion der Metallauflösung langsam voranschreitet.(MUnd - Und →Ich+), die die Reduktion der Elektronen auf der Elektrodenoberfläche nicht rechtzeitig ergänzen kann, und der Ladungszustand auf der Elektrodenoberfläche ändert sich.

Dieser Zustand reduzierter negativer Ladung auf der Oberfläche fördert die Elektronen im Metall, die Elektrode zu verlassen und das Metallion Me+ in die Lösung zu überführen, was die Me-Ionen-Konzentration beschleunigt.－Und→Mich＋Reaktion. Es gibt immer einen Moment, in dem ein neues dynamisches Gleichgewicht erreicht wird.

Im Vergleich zum Zustand vor der Entladung nimmt jedoch die Anzahl der negativen Ladungen auf der Elektrodenoberfläche ab und das entsprechende Elektrodenpotential wird positiv. Das heißt, die elektrochemische Polarisationsspannung wird hoch, was den normalen Ladestrom stark behindert. In ähnlicher Weise nimmt beim Entladen der positiven Elektrode der Batterie die Anzahl der positiven Ladungen auf der Elektrodenoberfläche ab und das Elektrodenpotential wird negativ.

Wie ist die Spannung des positiven und negativen Elektrode in der Batterie erzeugt

Ein Strom kann durch einen Draht fließen, weil es einen Unterschied zwischen hoher und niedriger potentieller Energie in einem Strom gibt. Dieser Unterschied wird als Potentialdifferenz oder Spannung bezeichnet. Mit anderen Worten: In einem Stromkreis wird die Potentialdifferenz zwischen zwei beliebigen Punkten als Spannung an diesen Punkten bezeichnet. Spannung wird normalerweise durch den Buchstaben U dargestellt, und die Einheit der Spannung ist Volt (V), die Kurzform von Volt, und wird durch das Symbol V dargestellt. Hohe Spannung kann in Kilovolt (kV) ausgedrückt werden, niedrige Spannung in Millivolt (mV) oder Mikrovolt (MV). Spannung ist die Ursache für elektrischen Strom.

Batteriespannung wird auch als elektromotorische Kraft bezeichnet. Die Batterie hat positive und negative Elektroden. Die elektromotorische Kraft ist die Differenz zwischen dem ausgleichenden Elektrodenpotential zweier Elektroden. Am Beispiel einer Bleibatterie ist E =F+0-F-0+RT/F*In(AH2SO4/A(Wasser).

UND- die elektromotorische Kraft

F+0 - Positives Standardelektrodenpotential, sein Wert beträgt 1,690

F-0 – negatives Standardelektrodenpotential, sein Wert beträgt -0,356

R - Allgemeine Gaskonstante mit einem Wert von 8,314

T - Temperatur, die sich auf die Temperatur der Batterie bezieht

F - Faradaysche Konstante mit einem Wert von 96500

AH2SO4 - Aktivität von Schwefelsäure und Schwefelsäurekonzentration

AH2O - Die Aktivität des Wassers in Abhängigkeit von der Schwefelsäurekonzentration

Wie aus der obigen Gleichung ersichtlich ist, beträgt die Standard-Elektromotorische Kraft der Bleibatterie 1,690- (-0,0,356) = 2,046 V, die Nennspannung der Batterie beträgt also 2 V. Die Elektromotorische Kraft der Bleibatterie hängt auch von der Temperatur und der Schwefelsäurekonzentration ab.

Wenn die Batterie entladen wird, ist die positive Reaktion: PbO2+4H++SO42-+ 2E -=PbSO4+2H2O

Negative Reaktion: Pb + SO42 - 2E - = PbSO4

Gesamtreaktion: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (Reaktion rechts ist Entladung, Reaktion links ist Ladung)

Wenn Sie es aufladen, wenn es angeschlossen istumgekehrt, Es brennt, weil in der chemischen Gleichung oben die Ladereaktion nicht wie vorgesehen funktioniert, so dass das Material in der BatterieNEINT recycelt werden,Dann es brennt.