CENE电池充电和电池放电

在详细讨论电池的充电和放电这个主题之前，我们将首先尝试了解什么是氧化和还原。因为，电池由于氧化和还原反应而放电或充电。
为了理解氧化和还原的理论，我们可以直接看一个化学反应的例子。让我们考虑锌金属和氯之间的反应。

在上述反应中，锌（Zn）首先放弃两个电子，成为正离子。

在这里，每个氯原子接受一个电子并成为负离子。

现在，这两个带相反电荷的离子结合在一起形成氯化锌 (ZnCl ₂ )
在此反应中，当锌放弃电子时，它被氧化，而氯接受电子，因此被还原。
当一个原子放弃电子时，它的氧化数就会增加。在我们的示例中，锌的氧化数从 0 变为 + 2。随着氧化数的增加，这部分反应称为氧化反应。另一方面，当一个原子接受电子，它的负氧化数增加，这意味着原子的氧化数相对于零参考减少。由于氧化数降低或还原，这部分反应称为还原。
充电电池，是充电次数有限的可充电的电池，配合充电器使用。市场上一般卖5号、7号，但是也有1号。充电电池的好处是经济、环保、电量足、适合大功率、长时间使用的电器（如随身听、电动玩具等）。充电电池的电压比型号相同的一次性电池低，AA电池（5号充电）是1.2伏，9V充电电池实际上是8.4伏。现在一般充电次数能在1000次左右。

电池放电

在电池中，有两个电极浸入电解质中。当外部负载连接到这两个电极时，一个电极开始发生氧化反应，同时另一个电极发生还原反应。
发生氧化的电极，电子数变得过剩。该电极称为负电极或阳极。

另一方面，在电池放电过程中，另一个电极参与还原反应。该电极称为阴极。阳极中多余的电子现在通过外部负载流向阴极。在阴极中，这些电子被接受，这意味着阴极材料参与还原反应。
此时阳极氧化反应的产物为正离子或阳离子，通过电解液流向阴极，同时阴极还原反应的产物为负离子或阴离子，通过电解液流向阳极。
让我们举一个实际例子来说明电池的放电。让我们考虑一个镍镉电池。在这里，镉是阳极或负电极。在阳极氧化过程中，金属镉与 OH ^-离子反应并释放两个电子，成为氢氧化镉。

这种电池的阴极由羟基氧化镍或简称氧化镍制成。在阴极中，发生还原反应，由于该还原反应，羟基氧化镍通过接受电子变成氢氧化镍。

电池充电
在电池充电期间，外部直流电源被施加到电池上。直流电源的负极连接到电池的负极板或阳极，电源的正极连接到电池的正极板或负极。
 

现在，由于外部直流电源，电子将注入阳极。还原反应发生在阳极而不是阴极。实际上在电池放电的情况下，还原反应发生在阴极。由于这种还原反应，负极材料将重新获得电子并恢复到电池未放电时的状态。
由于直流电源的正极端子连接到阴极，该电极的电子将被直流电源的正极端子吸引。结果，阴极发生氧化反应，阴极材料恢复到之前的状态（未放电时）。这是电池充电的总体基础。

现在以可充电镍镉电池为例。在电池充电过程中，充电器直流电源的负极和正极连接到电池的负极和正极。在阳极，由于来自直流负端的电子存在，因此发生还原，氢氧化镉再次变成行镉并向电解质释放氢氧根离子（OH ^-）。

在阴极或正极，由于氧化，氢氧化镍变成氢氧化正镍，在电解液中放出水。

在电池充电过程中，二次电池恢复到原来的充电状态，为电池的进一步放电做好准备。