在化學電池中,化學能直接轉變?yōu)殡娔苁强侩姵貎炔孔园l(fā)進行氧化、還原等化學反應的結果,這種反應分別在兩個電極上進行。負極活性物質由電位較負并在電解質中穩(wěn)定的還原劑組成,如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。

正極活性物

       質由電位較正并在電解質中穩(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。.

電解質則是具有良好離子導電性的材料,如酸、堿、鹽的水溶液,有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質等。當外電

路斷開時,兩極之間雖然有電位差(開路電壓) ,但沒有電流,存儲在電池中的化學能并不轉換為電能。當外電路閉合時,在兩

電極電位差的作用下即有電流流過外電路。

同時在電池內部,由于電解質中不存在自由電子,電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質與電解質界面的氧化或還原反應,以

及反應物和反應產物的物質遷移。

       電荷在電解質中的傳遞也要由離子的遷移來完成。因此,電池內部正常的電荷傳遞和物質傳

遞過程是保證正常輸出電能的必要條件。充電時,電池內部的傳電和傳質過程的方向恰與放電相反;電極反應必須是可逆的，

才能保證反方向傳質與傳電過程的正常進行。

因此,電極反應可逆是構成蓄電池的必要條件。

為吉布斯反應自由能增量(焦) ; F為法拉第常數=96500庫=26.8安小時; n

       為電池反應的當量數。這是電池電動勢與電池反應之間的基本熱力學關系式,也是計算電池能量轉換效率的基本熱力學方程

式。實際上，當電流流過電極時,電極電勢都要偏離熱力學平衡的電極電勢,這種現象稱為極化。電流密度(單位電極面積上

通過的電流)越大,極化越嚴重。極化現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-電解質界面層中電荷傳遞過程的阻滯造成的極化稱為活化極化;③由電極-電解質界面層

中傳質過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面積、減小電流密度、提高反應溫度以及改善電

極表面的催化活性。