电池的工作原理是什么？

一、电池的工作原理是什么？

电池的正极材料是钴酸锂（LiCoO2），负极材料是石墨（C）

1、充电的时候，在外加电场的影响下，正极材料LiCoO2分子里面的锂元素脱离出来，变成带正电荷的锂离子（Li+），在电场力的作用下，从正极移动到负极，与负极的碳原子发生化学反应，生成LiC6，于是从正极跑出来的锂离子就很“稳定”的嵌入到负极的石墨层状结构当中。

从正极跑出来转移到负极的锂离子越多，这个电池可以存储的能量就越多。

2、放电的时候刚好相反，内部电场转向，锂离子（Li+）从负极脱离出来，顺着电场的方向，又跑回到正极，重新变成钴酸锂分子（LiCoO2）。从负极跑出来转移到正极的锂离子越多，这个电池可以释放的能量就越多。

在每一次充放电循环过程中，锂离子（Li+）充当了电能的搬运载体，周而复始的从正极→负极→正极来回的移动，与正、负极材料发生化学反应，将化学能和电能相互转换，实现了电荷的转移，这就是“锂离子电池”的基本原理。

由于电解质、隔离膜等都是电子的绝缘体，所以这个循环过程中，并没有电子在正负极之间的来回移动，它们只参与电极的化学反应。

二、生物电池的工作原理是什么？

生物电池（bio-fuel cells），是指将生物质能直接转化为电能的装置（生物质蕴涵的能量绝大部分来自于太阳能，是绿色植物和光合细菌通过光合作用转化而来的）。

从原理上来讲，生物质能能够直接转化为电能主要是因为生物体内存在与能量代谢关系密切的氧化还原反应。

这些氧化还原反应彼此影响，互相依存，形成网络，进行生物的能量代谢

三、燃料电池的工作原理是什么？

燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。

它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是，它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。 2014年2月19日据物理学家组织网报道，美国科学家开发出一种直接以生物质为原料的低温燃料电池。

这种燃料电池只需借助太阳能或废热就能将稻草、锯末、藻类甚至有机肥料转化为电能，能量密度比基于纤维素的微生物燃料电池高 燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。 燃料电池 燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。

而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。

这里以氢-氧燃料电池为例来说明燃料电池 氢-氧燃料电池反应原理这个反应是电解水的逆过程。

电极应为： 负极：H2 +2OH-→2H2O +2e- 正极：1/2O2+H2O+2e-→2OH- 电池反应：H2+1/2O2==H2O 另外，只有燃料电池本体还不能工作， 燃料电池 必须有一套相应的辅助系统，包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。

燃料电池通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极（阳极）和空气极（阴极）、及两侧气体流路构成，气体流路的作用是使燃料气体和空气（氧化剂气体）能在流路中通过。

四、光伏电池的工作原理是什么？

太阳能电池的工作原理： 当光照射到pn结上时，产生电子--空穴对，在半导体内部P-N结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内部电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。它们在p-n结附近形成与势垒方向相反的光生电场。光生电场除了部分抵消势垒电场的作用外，还使p区带正电，N区带负电，在N区和P区之间的薄层就产生电动势，这就是光生伏特效应。 当把能量加到纯硅中时（比如以热的形式），它会导致几个电子脱离其共价键并离开原子。每有一个电子离开，就会留下一个空穴。然后，这些电子会在晶格周围四处游荡，寻找另一个空穴来安身。这些电子被称为自由载流子，它们可以运载电流。将纯硅与磷原子混合起来， 只需很少的能量即可使磷原子(最外层五个电子)的某个“多余”的电子逸出，当利用磷原子掺杂时，得到的硅被成为N型（“n”表示负电），太阳能电池只有一部分是N型。另一部分硅掺杂的是硼，硼的最外电子层只有三个而不是四个电子，这样可得到P型硅。 太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，缩写为PV），简称光伏。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。 基本特性： 太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电环保电池的伏安特性三个基本特性。具体解释如下

1、太阳能电池的极性 硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构，P+和N+，表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型;N和P，表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。

2、太阳电池的性能参数 太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。 3　太阳能电池的伏安特性 P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时，能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg，小于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此，在太阳能电池的设计和制造过程中，必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。

五、干粉蓄电池的工作原理是什么？

干粉蓄电池又称干荷蓄电池，初次使用的时候，再添加电解液。它的原理跟普通蓄电池的原理是一样，唯一不同就是它的正极和负极的活性物质是以干燥状态下储存，这样做的目的就是增加新蓄电池的储存性能，防止在储存过程中漏液，并且，由于是在干燥状态下储存，活性物质很难发生变质，另外，就是初次使用的时候，不必再充电，充电解液之后能立即使用。

六、电动车电池的工作原理是什么？

电池的内部一般是22～28％的稀硫酸。电池正放的时候电解液可以淹没极板并且还剩下一点空间如果把电池横放的话会有一部分电极板暴露在空气中，这对电池的极板非常不利，而且一般的电池的观察孔或者电池的顶部都有排气口与外界相通，所以电池横放电解液很容易流出。蓄电池是电池中的一种，它的作用是能把有限的电能储存起来，在合适的地方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用22～28％的稀硫酸作电解质。在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，叫做二次电池。它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。铅蓄电池在使用一段时间后要补充硫酸，使电解质保持含有22～28％的稀硫酸。放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O 负极反应: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4 总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电) 蓄电池的应用十分广泛，可用于UPS，电动车，滑板车，汽车，风能太阳能系统，安全报警等等方面。铅酸蓄电池产品主要有下列几种，其用途分布如下： 起动型蓄电池：主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明； 固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源； 牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源； 铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力； 储能用蓄电池：主要用于风力、太阳能等发电用电能储

七、氢氧燃料电池的工作原理是什么？

解：氢氧燃料电池电极反应方程式（1）碱性介质 负极：2H2-4e- +4OH-=4H2O 正极：O2+4e- +2H2O=4OH- （2）酸性介质 负极：2H2-4e-=4H+ 正极：O2+4e- +4H+=2H2O 甲烷燃料电池（1）碱性介质 负极：CH4-8e- +10OH- =CO32-+7H2O 正极：O2+4e- +2H2O=4OH- 总反应：CH4+2O2+2OH-=CO32- +3H2O （2）酸性介质 负极：CH4-8e- +2H2O =CO2+8H+ 正极：O2+4e- +4H+=2H2O 总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O

八、电动汽车汽车蓄电池的工作原理是什么？

电动汽车蓄电池的单格电池发生的化学反应是可逆的。

一般认为格拉斯顿和特拉普于1882年创立的双极硫酸盐化理论能较确切地说明蓄电池中的化学反应过程。蓄电池正极板的活性物质是二氧化铅，负极物质是海绵状纯铅，电解液是硫酸的水溶液。根据双硫化理论，铅蓄电池中正极板上的活性物质是二氧化铅，负极板上市海绵状群铅，电解液是硫酸水溶液。接通用电设备时，蓄电池可以放出电流，而放电后又以相反的方向通过电流，可以使极板上的活性物质恢复到原来的状态。在正常合理的使用条件下，蓄电池能反复进行充电，放电循环，发挥供电和蓄电的特殊功能，因而又被称为二次电池或者再生电池。国产蓄电池的充电放电循环周期为250-500次本文来源于：

九、蓄电池的工作原理是什么？电瓶液起什么作用？

是稀硫酸。就是用蒸馏水和98%（硫酸的最高纯度）的稀硫酸混合成密度为1.28--1.31的溶液，熟称电解液或电瓶水。他是电瓶正负极板之间电解、还原的介质。正极板是二氧化铅、负极板是纯铅，它们之间有（单格）2V的电压差，随着电量的消耗使用他们都会逐渐变成硫酸铅，这时就没电了，通过电解还原（所谓的充电）又恢复了原状......。电瓶的工作原理 它用填满海绵状铅的铅板作负极，填满二氧化铅的铅板作正极，并用22～28％的稀硫酸作电解质。在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时，两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池，叫做二次电池。它的电压是2V，通常把三个铅蓄电池串联起来使用，电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。普通铅蓄电池在使用一段时间后要补充硫酸，使电解质保持含有22～28％的稀硫酸。

十、光电池的工作原理是什么?它是应工作在电流源还是电压源状态？

光电池是基于光生伏特效应制成的，是自发电式;光电池属于有源器件。它有较大面积的P一N结，当光照射在P一N结上时则在结的两端出现电动势。它应工作在电压源状态。