sales@batterydeji.com
Английский
В повседневной жизни мы можем путать термины «положительный» и «отрицательный электроды» с анодом и катодом, но на самом деле их определения различаются. Физика определяет положительные и отрицательные электроды, а электрохимия определяет анод и катод.
Что такое положительные и отрицательные электроды батареи?
Положительные и отрицательные электроды определены физикой. В батарее, положительный электрод (положительный) относится к электроду с относительно более высоким напряжением, а отрицательный электрод (отрицательный) имеет относительно более низкое напряжение.. Например, в iPhone батарея, напряжение оксида лития-кобальта (LiCoO2) всегда выше, чем у графита, поэтому LiCoO2 является материалом положительного электрода, а графит — материалом отрицательного электрода.
Важно отметить, что положения положительных и отрицательных электродов не фиксированы.. Во время разряда электроны вытекают из отрицательного электрода батареи, проходят через внешнюю цепь и попадают в положительный электрод. Во время зарядки электроны перетекают из внешнего источника энергии в отрицательный электрод и выходят из положительного электрода, после чего роли положительного и отрицательного электродов батареи меняются местами.
Что такое анод и катод?
В электрохимии определения анода и катода относятся к направлению тока. Анод — это электрод, где происходит окисление с потерей электронов, а катод — это электрод, где происходит восстановление с получением электронов. Во время зарядки аккумулятора роли анода и катода меняются местами; то есть анод при разряде становится катодом при зарядке, и наоборот.
Однако в повседневной жизни мы также привыкли считать отрицательный электрод анодом, а положительный электрод — катодом. Обычно все принимают эту терминологию, если мы знаем, какой конкретный электрод описывается.
Какие материалы используются для изготовления положительных и отрицательных электродов батареи?
Сегодня самыми популярными батареями на рынке являются литий-ионные батареи, никель-металлогидридные батареи и свинцово-кислотные батареи, в которых для изготовления положительных и отрицательных электродов используются разные материалы.
Литий-ионные аккумуляторы
Материалы положительных электродов: Обычно используются оксиды литий-кобальтовых металлов, такие как оксид лития-кобальта (LiCoO2), фосфат лития-железа (LiFePO4), оксид лития-марганца (LiMn2O4) и оксид никеля-марганца-кобальта (LiNiMnCoO2). Эти материалы поглощают ионы лития, высвобождаемые из отрицательного электрода во время разряда аккумулятора.
Материалы отрицательных электродов: обычно графит, а также современные материалы, такие как сплавы на основе кремния или олова. Эти материалы выделяют ионы лития во время разряда аккумулятора.
Свинцово-кислотные аккумуляторы
Материалы положительных электродов: Диоксид свинца (PbO2), который при разрядке превращается в сульфат свинца (PbSO4).
Материалы отрицательных электродов: Чистый свинец (Pb), который при разрядке также превращается в сульфат свинца (PbSO4).
Никель-металлогидридные батареи
Материалы положительных электродов: Гидроксид никеля (Ni(OH)2), который эффективно удерживает и высвобождает ионы водорода во время разряда.
Материалы отрицательных электродов: Гидриды металлов (например, гидриды редкоземельных металлов или титанат цинка), которые высвобождают электроны во время разряда.
Как определить положительные и отрицательные электроды батареи?
Определение положительных и отрицательных электродов батареи имеет решающее значение для правильного подключения внешних цепей.
1. Проверьте маркировку батареи.: Некоторые батареи, такие как цилиндрические батареи и таблеточные элементы, маркируются знаком «+» для положительного электрода и знаком «-» для отрицательного электрода. Это самый распространенный и простой метод.
2. Соблюдайте длину аккумулятора.: В некоторых батареях положительные и отрицательные электроды различаются по длине, при этом положительный электрод немного длиннее. В таких случаях длину батареи можно использовать для различения положительных и отрицательных электродов.
3. Цветовая кодировка: В некоторых батареях используются разные цвета, чтобы различать положительные и отрицательные электроды, например красный для положительного и черный для отрицательного. В таких случаях цвет батареи можно использовать для различения положительных и отрицательных электродов.
4. Использование мультиметра для тестирования: Если вышеуказанными методами не удалось определить положительный и отрицательный электроды аккумулятора, для проверки можно использовать мультиметр. Подсоедините положительный и отрицательный выводы мультиметра к двум концам батареи. Если мультиметр показывает положительное напряжение, то конец, подключенный к положительному проводу мультиметра, является положительным электродом батареи, и наоборот.
Помимо этих методов, существует также особый тип батареи, называемый «неполяризованной батареей», который не имеет четкого различия между положительным и отрицательным электродом и может быть подключен в любом направлении, не повреждая цепь. Неполяризованные батареи обычно используются в небольших электронных устройствах, таких как часы и пульты дистанционного управления.