電池使用過(guò)程是電池放電過(guò)程，電池放電時(shí)在負(fù)極上進(jìn)行氧化反應(yīng)，向外提供電子，在正極上進(jìn)行還原反應(yīng)，從外電路接受電子，電流經(jīng)外電路而從正極流向負(fù)極，電解質(zhì)是離子導(dǎo)體，離子在電池內(nèi)部的正負(fù)極之間的定向移動(dòng)而導(dǎo)電，正離子（陽(yáng)離子）流向正極，負(fù)離子（陰離子）流向負(fù)極。電池放電的負(fù)極為陽(yáng)極，放電的正極為陰極，在陽(yáng)極兩類導(dǎo)體界面發(fā)生氧化反應(yīng)，在陰極的兩類導(dǎo)體界面上發(fā)生還原反應(yīng)。整個(gè)電池形成了一個(gè)由外電路的電子體系和電解質(zhì)液的離子體系構(gòu)成的完整放電體系，從而產(chǎn)生電能供電。

在化學(xué)電池中，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁强侩姵貎?nèi)部自發(fā)進(jìn)行氧化、還原等化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，這種反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行。負(fù)極活性物質(zhì)由電位較負(fù)并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的還原劑組成，如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳?xì)浠衔锏取Ｕ龢O活性物質(zhì)由電位較正并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的氧化劑組成，如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物，氧或空氣，鹵素及其鹽類，含氧酸及其鹽類等。電解質(zhì)則是具有良好離子導(dǎo)電性的材料，如酸、堿、鹽的水溶液，有機(jī)或無(wú)機(jī)非水溶液、熔融鹽或固體電解質(zhì)等。當(dāng)外電路斷開時(shí)，兩極之間雖然有電位差(開路電壓)，但沒(méi)有電流，存儲(chǔ)在電池中的化學(xué)能并不轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)外電路閉合時(shí)，在兩電極電位差的作用下即有電流流過(guò)外電路。同時(shí)在電池內(nèi)部，由于電解質(zhì)中不存在自由電子，電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的氧化或還原反應(yīng)，以及反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)遷移。電荷在電解質(zhì)中的傳遞也要由離子的遷移來(lái)完成。因此，電池內(nèi)部正常的電荷傳遞和物質(zhì)傳遞過(guò)程是保證正常輸出電能的必要條件。充電時(shí)，電池內(nèi)部的傳電和傳質(zhì)過(guò)程的方向恰與放電相反；電極反應(yīng)必須是可逆的，才能保證反方向傳質(zhì)與傳電過(guò)程的正常進(jìn)行。因此，電極反應(yīng)可逆是構(gòu)成蓄電池的必要條件。為吉布斯反應(yīng)自由能增量(焦)；F為法拉第常數(shù)=96500庫(kù)=26.8安·小時(shí)；n為電池反應(yīng)的當(dāng)量數(shù)。這是電池電動(dòng)勢(shì)與電池反應(yīng)之間的基本熱力學(xué)關(guān)系式，也是計(jì)算電池能量轉(zhuǎn)換效率的基本熱力學(xué)方程式。實(shí)際上，當(dāng)電流流過(guò)電極時(shí)，電極電勢(shì)都要偏離熱力學(xué)平衡的電極電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為極化。電流密度（單位電極面積上通過(guò)的電流）越大，極化越嚴(yán)重。極化現(xiàn)象是造成電池能量損失的重要原因之一。極化的原因有三：①由電池中各部分電阻造成的極化稱為歐姆極化；②由電極－電解質(zhì)界面層中電荷傳遞過(guò)程的阻滯造成的極化稱為活化極化；③由電極－電解質(zhì)界面層中傳質(zhì)過(guò)程遲緩而造成的極化稱為濃差極化。減小極化的方法是增大電極反應(yīng)面積、減小電流密度、提高反應(yīng)溫度以及改善電極表面的催化活性。

化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫化學(xué)電池，一般簡(jiǎn)稱為電池。放電后，能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生——把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能；需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。將這類電池稱為蓄電池(StorageBattery)，也稱二次電池。

所謂蓄電池即是貯存化學(xué)能量，于必要時(shí)放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。

蓄電池(StorageBattery)是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置，是按可再充電設(shè)計(jì)的電池，通過(guò)可逆的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)再充電，通常是指鉛酸蓄電池，它是電池中的一種，屬于二次電池。它的工作原理：充電時(shí)利用外部的電能使內(nèi)部活性物質(zhì)再生，把電能儲(chǔ)存為化學(xué)能，需要放電時(shí)再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出，比如生活中常用的手機(jī)電池等。

它用填滿海綿狀鉛的鉛基板柵（又稱格子體）作負(fù)極，填滿二氧化鉛的鉛基板柵作正極，并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作電解質(zhì)。電池在放電時(shí)，金屬鉛是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成硫酸鉛；二氧化鉛是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，生成硫酸鉛。電池在用直流電充電時(shí)，兩極分別生成單質(zhì)鉛和二氧化鉛。移去電源后，它又恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，組成化學(xué)電池。鉛蓄電池能反復(fù)充電、放電，它的單體電壓是2V，電池是由一個(gè)或多個(gè)單體構(gòu)成的電池組，簡(jiǎn)稱蓄電池，最常見的是6V，其它還有2V、4V、8V、24V蓄電池。如汽車上用的蓄電池（俗稱電瓶）是6個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)成12V的電池組。

蓄電池示意圖

蓄電池示意圖

對(duì)于傳統(tǒng)的干荷鉛蓄電池（如汽車干荷電池、摩托車干荷電池等）在使用一段時(shí)間后要補(bǔ)充蒸餾水，使稀硫酸電解液保持1.28g/ml左右的密度；對(duì)于免維護(hù)蓄電池，其使用直到壽命終止都不再需要添加蒸餾水。

化學(xué)原理

方程式如下：

總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)可逆符號(hào)2PbSO4(s)+2H2O(l)

放電時(shí)：負(fù)Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)

正PbO2(s)+2e-+SO42-(aq)+4H+(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l)

總Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)

充電時(shí)電解池

陰極PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)

陽(yáng)極PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=Pbo2(s)+SO42-(aq)+4H+(a

注（充電時(shí)陰極為放電時(shí)負(fù)極）

物理構(gòu)成

構(gòu)成鉛蓄電池之主要成份如下：

陽(yáng)極板（過(guò)氧化鉛.PbO2）--->活性物質(zhì)

陰極板（海綿狀鉛.Pb）--->活性物質(zhì)

電解液（稀硫酸）--->硫酸（H2SO4）+蒸餾水（H2O）

電池外殼、蓋（PPABS阻燃）

隔離板(AGM)

安全閥

正負(fù)極柱，正負(fù)極柱等

物理量聯(lián)系

電量與電壓關(guān)系