Discussão sobre ânodo e cátodo de bateria de chumbo-ácido

Oânodo e cátodo na bateria são diretamente opostos, maselestambém participam da reação química. Ao descarregar, a bateria é conectada à carga do circuito externo, e os elétrons fluem da placa negativa através da carga do circuito externo para a placa positiva, de modo que o potencial da placa positiva diminui.

Ao carregar, é o inverso da reação de descarga. Os pólos positivo e negativo da bateria são conectados à fonte de alimentação CC quando a tensão da fonte de alimentação é superior à força eletromotriz(E) da bateria, a corrente flui para o pólo positivo da bateria e sai do pólo negativo da bateria, ou seja, os elétrons fluem para o pólo negativo pela placa positiva através do circuito externo.

Antes de o eletrodo negativo da bateria ser descarregado, a superfície do eletrodo tem carga negativa e a solução próxima a ela tem carga positiva, e os dois estão em equilíbrio. Ao descarregar, os elétrons são imediatamente liberados para o circuito externo. A carga negativa na superfície do eletrodo diminui, enquanto a reação de oxidação da dissolução do metal progride lentamente(Me - e →Eu +), que não pode complementar oportunamente a redução de elétrons na superfície do eletrodo, e o estado carregado na superfície do eletrodo muda.

Este estado de carga negativa reduzida na superfície faz com que os elétrons do metal deixem o eletrodo e o íon metálico Me+ se transfira para a solução, acelerando o Me－e→Meu＋reação. Sempre há um momento em que um novo equilíbrio dinâmico é alcançado.

No entanto, em comparação com antes da descarga, o número de cargas negativas na superfície do eletrodo diminui e o potencial do eletrodo correspondente torna-se positivo. Ou seja, a tensão de polarização eletroquímica torna-se alta, o que impede severamente a corrente de carga normal. Da mesma forma, quando o eletrodo positivo da bateria é descarregado, o número de cargas positivas na superfície do eletrodo diminui e o potencial do eletrodo torna-se negativo.

Como está a tensão do positivo e do negativo eletrodo na bateria gerada

Uma corrente pode fluir através de um fio porque há uma diferença entre alta energia potencial e baixa energia potencial em uma corrente. Essa diferença é chamada de diferença de potencial ou tensão. Em outras palavras, num circuito, a diferença de potencial entre dois pontos quaisquer é chamada de tensão nesses pontos. A tensão é geralmente representada pela letra U, e a unidade de tensão é volt (V), que é a abreviação de volt, e é representada pelo símbolo V. A alta tensão pode ser expressa em quilovolts (kV), a baixa tensão pode ser expressa em milivolts (mV) ou microvolts (euV). A tensão é a causa da corrente elétrica.

Tensão da bateria também conhecida como força eletromotriz, a bateria possui eletrodos positivos e negativos, força eletromotriz é a diferença entre o potencial do eletrodo de equilíbrio de dois eletrodos, com bateria de chumbo-ácido como exemplo, E =f+0-f-0+RT/F*In(umH2SO4/umH2O).

E- a força eletromotriz

f+0 - Potencial de eletrodo padrão positivo, seu valor é 1,690

f-0 - potencial negativo do eletrodo padrão, seu valor é -0,356

R - Constante geral dos gases, com valor de 8,314

T - Temperatura, que está relacionada à temperatura da bateria

F - Constante de Faraday, com valor 96500

umH2SO4 - Atividade do ácido sulfúrico e concentração de ácido sulfúrico

umH2O - A atividade da água, dependente da concentração de ácido sulfúrico

Como pode ser visto na equação acima, a força eletromotriz padrão da bateria de chumbo-ácido é 1,690-(-0,0,356) =2,046V, então a tensão nominal da bateria é 2V. A força eletromotriz da bateria de chumbo-ácido também está relacionada à temperatura e à concentração de ácido sulfúrico.

Quando a bateria está descarregada, a reação positiva é:PbO2+4H++SO42-+ 2E -=PbSO4+2H2O

Reação negativa:Pb+SO42-- 2E -=PbSO4

Reação total:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(a reação à direita é descarga, a reação à esquerda é carga)

Quando você carrega, se estiver conectadoinversamente, isto queima porque na equação química acima, a reação de carga não funciona como deveria, então o material na bateria podenãot ser reciclado,então queima.