Diskussion über Anode und Kathode von Bleibatterien

DasAnode und Kathode in der Batterie sind direkt gegenüber, abersienehmen auch an der chemischen Reaktion teil. Beim Entladen wird die Batterie mit der Last des externen Stromkreises verbunden, und die Elektronen fließen von der negativen Platte durch die Last des externen Stromkreises zur positiven Platte, so dass das Potential der positiven Platte abnimmt.

Beim Laden ist es die Umkehrung der Entladereaktion. Die positiven und negativen Pole der Batterie werden mit der Gleichstromversorgung verbunden, wenn die Versorgungsspannung höher als die elektromotorische Kraft ist(UND) der Batterie fließt der Strom in den Pluspol der Batterie und fließt aus dem Minuspol der Batterie heraus, d. h. die Elektronen fließen durch die positive Platte durch den äußeren Stromkreis zum Minuspol.

Bevor die negative Elektrode der Batterie entladen wird, hat die Elektrodenoberfläche eine negative Ladung und die Lösung in ihrer Nähe hat eine positive Ladung, und die beiden sind im Gleichgewicht. Beim Entladen werden Elektronen sofort an den äußeren Stromkreis abgegeben. Die negative Ladung auf der Elektrodenoberfläche nimmt ab, während die Oxidationsreaktion der Metallauflösung langsam fortschreitet(Mund - und →Ich+), die die Reduktion von Elektronen auf der Elektrodenoberfläche nicht rechtzeitig ergänzen kann, und der geladene Zustand auf der Elektrodenoberfläche ändert sich.

Dieser Zustand reduzierter negativer Ladung auf der Oberfläche fördert, dass die Elektronen im Metall die Elektrode verlassen und das Metallion Me+ in die Lösung übergeht, wodurch das Me beschleunigt wird-und→Mir+Reaktion. Es gibt immer einen Moment, in dem ein neues dynamisches Gleichgewicht erreicht wird.

Im Vergleich zu 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 ernsthaft behindert. Wenn die positive Elektrode der Batterie entladen wird, nimmt in ähnlicher Weise die Anzahl der positiven Ladungen auf der Elektrodenoberfläche ab und das Elektrodenpotential wird negativ.

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

Ein Strom kann durch einen Draht fließen, weil es einen Unterschied zwischen hoher potentieller Energie und niedriger potentieller Energie in einem Strom gibt. Diese Differenz wird Potentialdifferenz oder Spannung genannt. Mit anderen Worten, in einer Schaltung wird die Potentialdifferenz zwischen zwei beliebigen Punkten als Spannung an diesen Punkten bezeichnet. Die Spannung wird normalerweise durch den Buchstaben U dargestellt, und die Einheit der Spannung ist Volt (V), die Abkürzung für Volt, und wird durch das Symbol V dargestellt. Hochspannung kann in Kilovolt (kV) ausgedrückt werden, Niederspannung kann ausgedrückt werden in Millivolt (mV) oder Mikrovolt (μV). Spannung ist die Ursache für elektrischen Strom.

Batteriespannung auch als elektromotorische Kraft bekannt, die Batterie hat positive und negative Elektroden, elektromotorische Kraft ist die Differenz zwischen dem Ausgleichselektrodenpotential von zwei Elektroden, mit Blei-Säure-Batterie als Beispiel, E=f+0-f-0+RT/F*In(aH2SO4 /aH2O).

UND- die elektromotorische Kraft

f+0 - Positives Standardelektrodenpotential, sein Wert ist 1,690

f-0 - negatives Standardelektrodenpotential, sein Wert ist -0,356

R - Allgemeine Gaskonstante mit einem Wert von 8,314

T - Temperatur, die mit der Temperatur der Batterie zusammenhängt

F - Faradaysche Konstante mit einem Wert von 96500

aH2SO4 - Aktivität von Schwefelsäure und Schwefelsäurekonzentration

aH2O - Die Aktivität von Wasser, abhängig von der Schwefelsäurekonzentration

Wie aus der obigen Gleichung ersichtlich ist, beträgt die elektromotorische Standardkraft der Blei-Säure-Batterie 1,690-(-0,0,356) = 2,046 V, sodass die Nennspannung der Batterie 2 V beträgt. Die elektromotorische Kraft einer Blei-Säure-Batterie hängt auch von der Temperatur und der Schwefelsäurekonzentration ab.

Wenn die Batterie entladen ist, 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 verbunden istumgekehrt, es brennt, weil in der obigen chemischen Gleichung die Ladereaktion nicht so funktioniert, wie sie sollte, also das Material in der Batterieneint recycelt werden,dann es brennt.