原理
蓄电池从外电路接受电能,转化为电池的化学能的工作过程。蓄电池在其能量经放电消耗后,通过充电恢复,又能重新放电,构成充放循环。
一般用直流电流(也有用不对称交流电流或脉冲电流)充电。不同情况下,采用不同的充电方法如恒流充电、恒电压充电、浮充电、涓流充电、急充电或这些方法的组合式充电等。
根据电量=电压*电流*时间的公式,在电量固定的情况下,只有通过增加电压或者增加电流的方式来缩短充电时间。
高压充电:高电压低电流模式,增加电压,需要在充电电路中设计多重降压电路。充电时,充电器会发热,手机也会发热,并影响电池的安全性。
低压充电:低电压高电流模式,增加电流,在充电器电路和电池电路中都引入MCU单片微型计算机来代替降压电路。
在低电压高电流的前提下,通过开电压环实现分段横流的电流的输出。VOOC闪充使用了低电压高电流的解决思路,保证了安全性,解决了手机充电发热的问题。
扩展资料:
1、放电中的化学变化
蓄电池连接外部电路放电时,稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应,生成新化合物『硫酸铅』。经由放电硫酸成分从电解液中释出,放电愈久,硫酸浓度愈稀薄。
所消耗之成份与放电量成比例,只要测得电解液中的硫酸浓度,亦即测其比重,即可得知放电量或残余电量。
2、充电中的化学变化
由于充电时在阳极板,阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸,铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加, 亦即电解液之比重上升,并逐渐回复到放电前的浓度。
这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态,当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时,即等于充电结束,而阴极板就产生氢,阳极板则产生氧,充电到最后阶段时,电流几乎都用在水的电解,因而电解液会减少,此时应以纯水补充之。
参考资料来源:百度百科-充电
充电电池共有5个种类,分别为镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物、铅酸电池。
镍镉:有记忆效应容量小,镍氢:记忆效应小 容量大,锂离子:无记忆效应身薄 容量大,因电极材料不同,电动势为3.6V、3.7V两种。锂电池的性能是现有各类电池中最好的一种,体积小、重量轻、容量大。广泛用于数码相机、笔记本电脑、移动电话等电子产品中。铅蓄:电动势约为2V,铅蓄电池可以反复充电使用,电解液是硫酸溶液,内阻很小,广泛用于汽车、摩托车中。铁锂:电力更足,更安全,也更轻,未来电动车的主要发展方向。
工作原理
:先说说电池的放电过程,电池就是把化学能转化为电能的装置。以锌铜原电池电池为例:
┏ 锌片:Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应(负极)
e-
┗铜片:2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应(正极)
总式:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
这就是电池的放电过程(活性不同的两种物质之间电子的转移)。
充电就是让在上边的放电过程逆转
以铅蓄电池为例:
把A、B两块铅板插入硫酸溶液中,铅于硫酸作用的结果,使A、B两块铅板上形成硫酸铅,溶液中也被硫酸铅饱和,这是还没有电势,给蓄电池充电时,在两极上发生的化学反应如下:
A;PbSO4+2H2O - 2e-→PbO2+H2SO4+2H+;
B:PbSO4+2e-→Pb+SO42-;
可以看出,充电后,A板上的PbO2成为正极, B板上Pb成为负极。放电时,两极发生的反应如下:
正极:PbO2+H2SO4+2H+ -2e-→PbSO4+2H2O-2e-;
负极:Pb+SO42-→PbSO4+2e-;
放电时发生反应恰为充电的逆过程。充电时,最高电动势为2.2V。放电时,电动势逐渐降低,低到1.8V时必须充电,否则会损坏极板 。
说说电池的放电过程先,电池就是把化学能转化为电能的装置。
以锌铜原电池电池为例:
┏ 锌片:Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应(负极)
e-
┗铜片:2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应(正极)
总式:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
这就是电池的放电过程(活性不同的两种物质之间电子的转移)。
发生的条件:
①活泼性不同的两个电极(金属与金属或石墨或不溶性的金属氧化物);
②两电极浸入电解质溶液且导线连接或直接接触;
粒子的放电顺序:
阳离子:
K + 、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+
Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+
(得e能力依次增强)
阳离子:
除Au 、Pt外的金属做电极放电能力>阴离子。即:
Zn、 Fe… Cu 、 Hg 、 Ag >S2-、I - 、
Br -、 Cl -、OH -(水)、 NO3 -、SO4 2-
现在再来说说充电,
充电就是让在上边的充电过程逆转
以铅蓄电池为例:
铅蓄电池是首先制造出的实用蓄电池。其原理如下:
把A、B两块铅板插入硫酸溶液中,铅于硫酸作用的结果,使A、B两块铅板上形成硫酸铅,溶液中也被硫酸铅饱和,这是还没有电势,给蓄电池充电时,在两极上发生的化学反应如下:
A;PbSO4+2H2O - 2e-→PbO2+H2SO4+2H+;
B:PbSO4+2e-→Pb+SO42-;
可以看出,充电后,A板上的PbO2成为正极, B板上Pb成为负极。放电时,两极发生的反应如下:
正极:PbO2+H2SO4+2H+ -2e-→PbSO4+2H2O-2e-;
负极:Pb+SO42-→PbSO4+2e-;
放电时发生反应恰为充电的逆过程。充电时,最高电动势为2.2V。放电时,电动势逐渐降低,低到1.8V时必须充电,否则会损坏极板 .
利用某些反应在外加电场下能发生特殊氧化还原反应(电池中的反应一定是氧化还原反应),在正常条件下(放电)可以自行发生的反应,其逆反应就不能在正常条件下反应,但是借助电场强迫其电子转移,就可以发生了,这样又回到了放电前的状态了
(唉,好象有点不好表述,不过希望能懂)
化学的原电池和电解池原理!原电池就是放电,利用化学反应放出电子,从而形成电流,这就是电池,而充电就是电解池,也就是原电池的逆过程,吸收电子,储存电子,这就是充电.