冻结的电池

解释

电池是一种将化学能转化为电能的装置，它通过一种反应将电子添加到负极，并将它们从正极中移除。这个反应会继续进行下去，直到负极上有太多的额外电子排斥新的电子，以至于增加一个电子所需的能量大于反应释放的能量。

这种斥力也是衡量电子在电路中被推的强度的一种方法，被称为电压。这意味着电池产生的最大电压是由正在进行的化学反应类型决定的，所以它不会受到太大的影响，直到电池几乎没电为止。

然而，如果你实际使用电池，这并不是你从电池中得到的电压。一旦电子被允许在电路中流动到正极，它能产生的电压就会稍微降低，因为反应有一个最大速度，它不能像你使用它们那样快地替换电子。

你使用的电流越大，电压降就越大，这就是为什么你不能用12V的AA电池发动汽车——它们不能产生足够的电流。

如果你给电池降温，就会减慢化学反应的速度
冷冻荧光棒实验)，所以减少电流可以提供的量，因此降低电压，它将产生当连接到一个灯泡。

所有的电池在变冷的时候都会变慢，但是像镍氢电池这样的电池一开始可以提供非常大的电流，所以除非你把它们插到一个非常大的手电筒上，否则你可能不会注意到这种影响。

这就是为什么你会发现数码相机的电池在寒冷的天气里续航时间不长，也是为什么在太空任务中他们必须有特殊的加热器来保持电池工作的原因。

化学反应是如何起作用的?

电池利用化学反应将电子从一种原子或分子转移到另一种原子或分子。这被称为氧化还原反应。这种反应形式的一个例子是生锈;铁与氧反应产生正铁离子和负氧离子。

2fe + 30o₂→2菲^{3 +}+ 3 o^2－

这种反应的发生是因为氧获得电子所释放的能量比铁失去电子所消耗的能量要多。

电池设计者利用这种反应将电池一分为二。例如，在碱性电池中，锌在一边失去电子，而水在另一边获得电子，但由于它们是分开的，所以只有当电子能通过电路从一边移动到另一边时，反应才能发生。

积极的一面:

2 mno₂+ H₂O + 2e^-→Mn₂O_3.+ 2哦^-

消极的一面

Zn + 2OH^-+→ZnO + H₂O + 2e^-

只有当电荷在电路中移动时，反应才能进行，当能量被释放时，电荷就会被推来推去。