愛(ài)華網(wǎng)原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。所以，根據(jù)定義，普通的干電池、燃料電池都可以稱為原電池。組成原電池的基本條件是：將兩種活潑性不同的金屬(或石墨)用導(dǎo)線連接后插入電解質(zhì)溶液中。電流的產(chǎn)生是由于氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行的結(jié)果。原電池中，較活潑的金屬做負(fù)極，較不活潑的金屬做正極。負(fù)極本身易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子沿導(dǎo)線流向正極，正極上一般為電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)。在原電池中，外電路為電子導(dǎo)電，電解質(zhì)溶液中為離子導(dǎo)電。
原電池反應(yīng)_原電池 -基本簡(jiǎn)介
原電池primarybattery一種將活性物質(zhì)中化學(xué)能通過(guò)氧化還原反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能輸出的裝置。又稱化學(xué)電池。由于各種型號(hào)的原電池氧原電池化還原反應(yīng)的可逆性很差，放完電后，不能重復(fù)使用，故又稱一次電池。它通常由正電極、負(fù)電極、電解質(zhì)、隔離物和殼體構(gòu)成，可制成各種形狀和不同尺寸，使用方便。廣泛用于工農(nóng)業(yè)、國(guó)防工業(yè)和通信、照明、醫(yī)療等部門，并成為日常生活中收音機(jī)、錄音機(jī)、照相機(jī)、計(jì)算器、電子表、玩具、助聽(tīng)器等常用電器的電源。原電池一般按負(fù)極活性物質(zhì)（如鋅、鎘、鎂、鋰等）和正極活性物質(zhì)（如錳、汞、二氧化硫、氟化碳等）分為鋅錳電池、鋅空氣電池、鋅銀電池、鋅汞電池、鎂錳電池、鋰氟化碳電池、鋰二氧化硫電池等。鋅錳電池產(chǎn)量最大，常按電解質(zhì)分為氯化銨型和氯化鋅型，并按其隔離層分為糊式電池和低極電池。以氫氧化鉀為電解質(zhì)的鋅錳電池，由于其負(fù)極(鋅)的構(gòu)造與其他鋅錳電池不同而習(xí)慣上另作一類，稱為堿性鋅錳電池，簡(jiǎn)稱堿錳電池，俗稱堿性電池。
原電池是一類使化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的換能裝置。原電池連續(xù)放電或間歇放電后不能以反向電流充電的方法使兩電極的活性物質(zhì)回復(fù)到初始狀態(tài)，即電極活性物質(zhì)只能利用一次。故亦稱一次性電池。
原電池反應(yīng)_原電池 -常見(jiàn)類型
兩大類型
原電池
吸氧腐蝕
金屬在酸性很弱或中性溶液里，空氣里的氧氣溶解于金屬表面水膜中而發(fā)生的電化腐蝕，叫吸氧腐蝕．
例如鋼鐵在接近中性的潮濕的空氣中腐蝕屬于吸氧腐蝕，其電極反應(yīng)如下：
負(fù)極（Fe）：Fe-2e=Fe2+
正極（C）：2H2O+O2+4e=4OH-
鋼鐵等金屬的電化腐蝕主要是吸氧腐蝕。
析氫腐蝕
在酸性較強(qiáng)的溶液中發(fā)生電化腐蝕時(shí)放出氫氣，這種腐蝕叫做析氫腐蝕。在鋼鐵制品中一般都含有碳。在潮濕空氣中，鋼鐵表面會(huì)吸附水汽而形成一層薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就變成一種電解質(zhì)溶液，使水里的H+增多。是就構(gòu)成無(wú)數(shù)個(gè)以鐵為負(fù)極、碳為正極、酸性水膜為電解質(zhì)溶液的微小原電池。這些原電池里發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是：
負(fù)極（鐵）：鐵被氧化Fe-2e=Fe2+
正極（碳）：溶液中的H+被還原2H++2e=H2↑
這樣就形成無(wú)數(shù)的微小原電池。最后氫氣在碳的表面放出，鐵被腐蝕，所以叫析氫腐蝕。
電池分類
常用原電池有鋅－錳干電池、鋅－汞電池、鋅－銀扣式電池及鋰電池等
1：鋅－錳干電池：鋅－錳電池具有原材料來(lái)源豐富、工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，成為人們使用最多、最廣泛的電池品種。鋅－錳電池以鋅為負(fù)極，以二氧化錳為正極。按照基本結(jié)構(gòu)，鋅－錳電池可制成圓筒形、扣式和扁形，扁形電池不能單個(gè)使用，可組合疊層電池（組）。按照所用電解液的差別將鋅－錳電池分為三個(gè)類型：
(1)銨型鋅－錳電池：電解質(zhì)以氯化銨為主，含少量氯化鋅。
電池符號(hào)：（－）Zn│NH4Cl?ZnCl2│MnO2（+）
原電池
總電池反應(yīng)：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)
(2)鋅型鋅－錳電池：又稱高功率鋅－錳電池，電解質(zhì)為氯化鋅，具有防漏性能好，能大功率放電及能量密度較高等優(yōu)點(diǎn)，是鋅－錳電池的第二代產(chǎn)品，20世紀(jì)70年代初首先由德國(guó)推出。與銨型電池相比鋅型電池長(zhǎng)時(shí)間放電不產(chǎn)生水，因此電池不易漏液。
電池符號(hào)：（－）Zn│ZnCl2│MnO2（+）
總電池反應(yīng)（長(zhǎng)時(shí)間放電）：
Zn+2Zn(OH)Cl+6MnO(OH)=ZnCl2?2ZnO?4H2O+2Mn3O4
(3)堿性鋅－錳電池：這是鋅－錳電池的第三代產(chǎn)品，具有大功率放電性能好、能量密度高和低溫性能好等優(yōu)點(diǎn)。
電池符號(hào)：（－）Zn│KOH│MnO2（+）
總電池反應(yīng)：Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2
鋅－錳電池額定開(kāi)路電壓為1.5V，實(shí)際開(kāi)路電壓1.5－1.8V，其工作電壓與放電負(fù)荷有關(guān)，負(fù)荷越重或放電電阻越小，閉路電壓越低。用于手電筒照明時(shí)，典型終止電壓為0.9V，某些收音機(jī)允許電壓降至0.75V。
原電池
2．鋰原電池：又稱鋰電池，是以金屬鋰為負(fù)極的電池總稱。鋰的電極電勢(shì)最負(fù)相對(duì)分子質(zhì)量最小，導(dǎo)電性良好，可制成一系列貯存壽命長(zhǎng)，工作溫度范圍寬的高能電池。根據(jù)電解液和正極物質(zhì)的物理狀態(tài)，鋰電池有三種不同的類型，即：固體正極―有機(jī)電解質(zhì)電池、液體正極―液體電解質(zhì)電池、固體正極―固體電解質(zhì)電池。Li―(CF)n的開(kāi)路電壓為3.3V，比能量為480W?h?L-1，工作溫度在-55~70℃間，在20℃下可貯存10年之久！它們都是近年來(lái)研制的新產(chǎn)品，目前主要用于軍事、空間技術(shù)等特殊領(lǐng)域，在心臟起搏器等微、小功率場(chǎng)合也有應(yīng)用。
從能量轉(zhuǎn)化角度看，原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；從化學(xué)反應(yīng)角度看，原電池的原理是氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞給氧化劑，使氧化還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行。
原電池的構(gòu)成條件有三個(gè)：
（1）電極材料由兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬或由金屬與其他導(dǎo)電的材料（非金屬或某些氧化物等）組成。
（2）兩電極必須浸泡在電解質(zhì)溶液中。
原電池
（3）兩電極之間有導(dǎo)線連接，形成閉合回路。
只要具備以上三個(gè)條件就可構(gòu)成原電池。而化學(xué)電源因?yàn)橐罂梢蕴峁┏掷m(xù)而穩(wěn)定的電流，所以除了必須具備原電池的三個(gè)構(gòu)成條件之外，還要求有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。也就是說(shuō)，化學(xué)電源必須是原電池，但原電池不一定都能做化學(xué)電池。
鋰亞電池
原電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置。其原理也是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)（在正負(fù)極發(fā)生不同的氧化還原反應(yīng)）使閉合電路中產(chǎn)生電子流，從而產(chǎn)生電流的。原電池與二次充電電池的主要區(qū)別在于原電池只能使用一次，不能進(jìn)行充電后重復(fù)使用。常用原電池有鋅－錳干電池（堿性電池）、鋅－汞電池、鋅－銀扣式電池及鋰原電池等。
其中，鋰原電池是指以金屬鋰為負(fù)極的原電池。按所用正極材料的不同，又可以分為：鋰/二氧化錳電池(Li/MnO2)、鋰/亞硫酰氯電池(Li/SOCl2)、鋰/二硫化鐵電池(Li/FeS2)等。
幾種常見(jiàn)鋰原電池性能比較
鋰鐵電池堿性鋅錳電池鋰錳電池鋰亞電池電壓（V）1.51.53.03.6比能量（mAh/g）100070-90200400自放電率/年<2%12%-20%<2%<1%保存時(shí)間5-10年5年5-10年10-15年適用溫度（℃）-40～60-22～55-20～70-55～85放電電流大小中小脈沖放電弱弱弱弱價(jià)格中低中高應(yīng)用領(lǐng)域便攜類電子產(chǎn)品電子產(chǎn)品、玩具、鐘表安防、RFID、電子產(chǎn)品智能儀表、軍用、汽車電子
通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，鋰亞電池性能優(yōu)異，在所有可以實(shí)際使用的化學(xué)電源中具有最高的比容量和比能量，目前智能電表是國(guó)內(nèi)鋰亞電池的最大應(yīng)用領(lǐng)域，但實(shí)際上其潛在可應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，市場(chǎng)遠(yuǎn)未飽和，可重點(diǎn)關(guān)注鋰亞電池在胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、ETC收費(fèi)系統(tǒng)、航天軍事、安防等重點(diǎn)領(lǐng)域需求的持續(xù)增長(zhǎng)。
原電池反應(yīng)_原電池 -工作原理
原電池原電池反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，但區(qū)別于一般的氧化還原反應(yīng)的是，電子轉(zhuǎn)移不是通過(guò)氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的，而是還原劑在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子通過(guò)外電路輸送到正極上，氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉(zhuǎn)移。兩極之間溶液中離子的定向移動(dòng)和外部導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)構(gòu)成了閉合回路，使兩個(gè)電極反應(yīng)不斷進(jìn)行，發(fā)生有序的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程，產(chǎn)生電流，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。
原理分析：
CuCl2是強(qiáng)電解質(zhì)且易溶于水，在水溶液中電離生成Cu2＋和Cl－。
CuCl2＝Cu2＋＋2Cl－
通電前，Cu2＋和Cl－在水里自由地移動(dòng)著；通電后，這些自由移動(dòng)著的離子，在電場(chǎng)作用下，改作定向移動(dòng)。溶液中帶正電的Cu2＋向陰極移動(dòng)，帶負(fù)電的氯離子向陽(yáng)極移動(dòng)。在陰極，銅離子獲得電子而還原成銅原子覆蓋在陰極上；在陽(yáng)極，氯離子失去電子而被氧化成氯原子，并兩兩結(jié)合成氯分子，從陽(yáng)極放出。
陰極：Cu2＋＋2e－＝Cu
陽(yáng)極：Cl－－2e－＝Cl2↑
電解CuCl2溶液的化學(xué)反應(yīng)方程式：CuCl2=Cu＋Cl2↑
電解質(zhì)水溶液電解反應(yīng)的綜合分析
在上面敘述氯化銅電解的過(guò)程中，沒(méi)有提到溶液里的H＋和OH－，其實(shí)H＋和OH－雖少，但的確是存在的，只是他們沒(méi)有參加電極反應(yīng)。也就是說(shuō)在氯化銅溶液中，除Cu2＋和Cl－外，還有H＋和OH－，電解時(shí)，移向陰極的離子有Cu2＋和H+，因?yàn)樵谶@樣的實(shí)驗(yàn)條件下Cu2＋比H+容易得到電子，所以Cu2＋在陰極上得到電子析出金屬銅。移向陽(yáng)極的離子有OH－和Cl－，因?yàn)樵谶@樣的實(shí)驗(yàn)條件下，Cl－和OH－容易失去電子，所以Cl－在陽(yáng)極上失去電子，生成氯氣。
原電池反應(yīng)_原電池 -發(fā)明歷史
原電池的發(fā)明歷史可追溯到18世紀(jì)末期，當(dāng)時(shí)意大利生物學(xué)家伽伐尼正在進(jìn)行著名的青蛙實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用金屬手術(shù)刀接觸蛙腿時(shí)，發(fā)現(xiàn)蛙腿會(huì)抽搐。大名鼎鼎的伏打認(rèn)為這是金屬與蛙腿組織液（電解質(zhì)溶液）之間產(chǎn)生的電流刺激造成的。1800年，伏打據(jù)此設(shè)計(jì)出了被稱為伏打電堆的裝置，鋅為負(fù)極，銀為正極，用鹽水作電解質(zhì)溶液。1836年，丹尼爾發(fā)明了世界上第一個(gè)實(shí)用電池，并用于早期鐵路信號(hào)燈。
原電池反應(yīng)_原電池 -應(yīng)用
1.直接轉(zhuǎn)換成電能輸出的裝置。又稱化學(xué)電池。由于各種型號(hào)的原電池氧化還原反應(yīng)的可逆性很差，放完電后，不能重復(fù)使用，故又稱一次電池。它通常由正電極、負(fù)電極、電解質(zhì)、隔離物和殼體構(gòu)成，可制成各種形狀和不同尺寸，使用方便。廣泛用于工農(nóng)業(yè)、國(guó)防工業(yè)和通信、照明、醫(yī)療等部門
原電池
，并成為日常生活中收音機(jī)、錄音機(jī)、照相機(jī)、計(jì)算器、電子表、玩具、助聽(tīng)器等常用電器的電源。原電池一般按負(fù)極活性物質(zhì)（如鋅、鎘、鎂、鋰等）和正極活性物質(zhì)（如錳、汞、二氧化硫、氟化碳等）分為鋅錳電池、鋅空氣電池、鋅銀電池、鋅汞電池、鎂錳電池、鋰氟化碳電池、鋰二氧化硫電池等。鋅錳電池產(chǎn)量最大，常按電解質(zhì)分為氯化銨型和氯化鋅型，并按其隔離層分為糊式電池和低極電池。以氫氧化鉀為電解質(zhì)的鋅錳電池，由于其負(fù)極(鋅)的構(gòu)造與其他鋅錳電池不同而習(xí)慣上另作一類，稱為堿性鋅錳電池，簡(jiǎn)稱堿錳電池，俗稱堿性電池。
2.金屬的腐蝕與防護(hù)
①改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如把鋼中加Cr、Ni制成不銹鋼)
②在金屬表面覆蓋保護(hù)層
a、在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質(zhì)。
b、用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬。
c、用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜。（表面鈍化）
③電化學(xué)保護(hù)法
a外加電流的陰極保護(hù)法(把被保護(hù)的設(shè)備與外接電源的負(fù)極相連)
b犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法（被保護(hù)的設(shè)備與活潑的金屬相連接）
3.判斷金屬的活潑性
4.加快反應(yīng)速率
原電池反應(yīng)_原電池 -表示方法
原電
原電池
池的組成用圖示表達(dá)，未免過(guò)于麻煩。為書寫簡(jiǎn)便，原電池的裝置常用方便而科學(xué)的符號(hào)來(lái)表示。其寫法習(xí)慣上遵循如下幾點(diǎn)規(guī)定：
1.一般把負(fù)極（如Zn棒與Zn2+離子溶液）寫在電池符號(hào)表示式的左邊，正極（如Cu棒與Cu2+離子溶液）寫在電池符號(hào)表示式的右邊。
2.以化學(xué)式表示電池中各物質(zhì)的組成，溶液要標(biāo)上活度或濃度（mol/L），若為氣體物質(zhì)應(yīng)注明其分壓(Pa)，還應(yīng)標(biāo)明當(dāng)時(shí)的溫度。如不寫出，則溫度為298.15K，氣體分壓為101.325kPa，溶液濃度為1mol/L。
3.以符號(hào)“
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