電池工作原理是什么？電池有哪些危害？

電池的組成

電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。放電狀態下，正極主要成分為二氧化鉛，負極主要成分為鉛;充電狀態下，正負極的主要成分均為硫酸鉛。分為排氣式蓄電池和免維護鉛酸電池。

電池主要由管式正極板、負極板、電解液、隔板、電池槽、電池蓋、極柱、注液蓋等組成。排氣式蓄電池的電極是由鉛和鉛的氧化物構成，電解液是硫酸的水溶液。主要優點是電壓穩定、價格便宜;缺點是比能低(即每公斤蓄電池存儲的電能)、使用壽命短和日常維護頻繁。老式普通蓄電池一般壽命在2年左右，而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水。不過隨著科技的發展，鉛酸蓄電池的壽命變得更長而且維護也更簡單了。

鉛酸蓄電池最明顯的特征是其頂部有可擰開的塑料密封蓋，上面還有通氣孔。這些注液蓋是用來加注純水、檢查電解液和排放氣體之用。按照理論上說，鉛酸蓄電池需要在每次保養時檢查電解液的密度和液面高度，如果有缺少需添加蒸餾水。

但隨著蓄電池制造技術的升級，鉛酸蓄電池發展為鉛酸免維護蓄電池和膠體免維護電池，鉛酸蓄電池使用中無需添加電解液或蒸餾水。主要是利用正極產生氧氣可在負極吸收達到氧循環，可防止水分減少。鉛酸水電池大多應用在牽引車、三輪車、汽車起動等，而免維護鉛酸蓄電池應用范圍更廣，包括不間斷電源、電動車動力、電動自行車電池等。鉛酸蓄電池根據應用需要分為恒流放電(如不間斷電源)和瞬間放電(如汽車啟動電池)。

電池工作原理，就是把化學能、光能、熱能、核能等直接轉換為電能的裝置。如化學電池、太陽電池、溫差電池、核電池等，其中化學電池通常簡稱電池。

當電池的化學能轉化為電能對外供電時，稱為放電過程。當電池接外接電源時，將電能轉化為化學能并儲存起來，這就變成了充電過程。

1.電動勢的建立：

正極板上的二氧化鉛電離成正的四價鉛離子和負的二價氧離子，鉛離子附著在正極板上，氧離子進入電解液，使正極板上正電位為2.0V的負極板上的純鉛電離成正的二價鉛離子和兩個電子。鉛離子進入電解液，電子留在負極板上，這樣負極板的負電位為-0.1。因此，正負極板之間存在2.1V的電位差。

2.放電過程：

在電位差的作用下，電流從正極流出，通過燈泡流回負極，使燈泡發光。正極板上的正四價鉛離子與電子結合生成正二價鉛離子，進入電解液與硫酸根離子結合生成硫酸鉛(附著在正極板上);在負極板上，正二價鉛離子也與硫酸根離子結合生成硫酸鉛(附著在負極板上)。

3.充電過程：

充電時，外接DC電源的正極接在電池的正極板上，電源的負極接在電池的負極板上。當DC電源的電動勢高于電池的電動勢時，電流會以與放電電流相反的方向流過電池。在正極板上，正二價鉛離子失去兩個電子，變成正四價鉛離子，與水反應生成二氧化鉛，附著在正極板上，電位上升。在負極板上，正二價鉛離子得到兩個電子生成鉛分子，附著在負極板上;從正極板和負極板電離的硫酸根離子與水中的氫離子結合產生硫酸。

電池的危害

電池本身沒有太大的危害，但是如果不當處理和使用，可能會對環境和健康造成一定的危害。以下是一些可能的危害：

1.電池內含有一些有害物質，如鉛、汞等，如果不當處理，這些物質可能會滲出污染土壤和水源。

2. 電池使用后，如果隨意亂扔或丟棄到垃圾桶中，可能會對環境造成污染。

3. 如果電池過熱或損壞，可能會泄漏電解液，電解液會對皮膚和眼睛造成刺激和傷害。

4. 電池過度充放電、過度受熱等都可能導致電池發生爆炸或起火，對人身安全造成威脅。

因此，為了減少電池對環境和健康的危害，我們應當正確使用和處理電池，不要隨意丟棄電池，盡量回收和處理廢舊電池，避免過度充放電和過度受熱，同時避免將電池暴露在高溫、高濕度和陽光直射的環境下。