化学电源-燃料电池、高能电池、海洋电池和锂电池的相关知识
化学电源知识点
化学电源一、化学电池：化学电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。
它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
判断一种电池的优劣或是否符合某种需要，主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少（比能量，单位是（W·h）/kg, （W·h）/L）,或者输出功率的大小（比功率，W/kg, W/L）以及电池的可储存时间的长短。
除特殊情况外，质量轻、体积小而输出点能多、功率大、可储存时间长的电池，更适合使用者的需要。
化学电池的主要部分是电解质溶液，和浸在溶液中的正极和负极，使用时将两极用导线接通，就有电流产生，因而获得电能。
化学电池放电到一定程度，电能减弱，有的经充电复原又可使用，这样的电池叫蓄电池，如铅蓄电池、银锌电池等；有的不能充电复原，称为原电池，如干电池、燃料电池等。
二、不同种类的电池：（一）一次电池一次电池的活性物质（发生氧化还原反应的物质）消耗到一定程度，就不能使用了。
一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池。
常用的有普通的锌锰干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镁锰干电池等。
常见的一次电池：（1）普通锌锰干电池锌锰干电池是最常见的化学电源，分酸性碱性两种。
干电池的外壳（锌）是负极，中间的碳棒是正极，在碳棒的周围是细密的石墨和去极化剂MnO2的混合物，在混合物周围再装入以NH4Cl溶液浸润ZnCl2，NH4Cl和淀粉或其他填充物（制成糊状物）。
为了避免水的蒸发，干电池用蜡封好。
干电池在使用时的电极反应为负极：Zn —2e—＝Zn2+正极：2NH4+ + 2e—+ 2MnO2= 2NH3+Mn2O3+ H2O总反应：Zn + 2MnO2+ 2NH4+= Mn2O3+ 2NH3+ Zn2++H2O（2）碱性锌锰干电池负极：Zn ＋2OH——2e—＝Zn（OH）2正极：2MnO2＋2H2O ＋2e—＝2MnOOH ＋2OH—总反应：Zn ＋2MnO2＋2H2O＝2MnOOH ＋Zn（OH）2（3）银一锌电池电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的，它们所用的电池体积很小，有“纽扣”电池之称。
海运电池知识点总结
海运电池知识点总结随着全球贸易的发展和电动汽车的普及，电池作为重要的能源储存设备，其运输和安全问题也备受关注。
作为一种高能密度设备，电池在海运过程中需要特别注意安全和管理，以避免可能的危险和事故。
本文将针对海运电池的知识点进行总结，包括电池种类、运输规定、安全管理等方面。
第一部分：电池种类根据其化学性质和用途，电池可以分为多种不同的类型，主要包括锂电池、铅酸电池和镍氢电池等。
1. 锂电池锂电池由锂金属或锂化合物为电极材料，其在电动汽车、智能手机、笔记本电脑等领域有着广泛的应用。
锂电池具有高能量密度、长寿命和轻量化等优点，但其在海运过程中存在较高的安全风险，因为锂电池具有火灾和爆炸的潜在危险。
2. 铅酸电池铅酸电池是一种成熟的蓄电池技术，其在发电站、UPS系统、电动车辆等领域有着广泛的应用。
铅酸电池具有较低的能量密度和成本，但其在海运过程中需要特别注意防止酸液泄漏和腐蚀等安全问题。
3. 镍氢电池镍氢电池是一种环保的蓄电池技术，其在航空航天、无人机、电动工具等领域有着广泛的应用。
镍氢电池具有高循环寿命和低自放电率等优点，但其在海运过程中需要特别注意防止氢气泄漏和爆炸等安全问题。
第二部分：电池运输规定根据国际海运危险品规定（IMDG）和国际航空运输协会（IATA）的规定，电池在海运和航空运输过程中需要遵守严格的运输规定，主要包括包装要求、标记要求和文件要求等方面。
1. 包装要求电池在海运过程中需要采用符合规定的包装材料和包装方法，以确保其在运输过程中不发生损坏和泄漏。
常见的包装方式包括金属外壳、塑料外壳和包装箱等，其设计需要考虑到电池的物理特性和运输环境等因素。
2. 标记要求电池在海运过程中需要进行特别的标记，以便运输公司和船舶人员了解其特殊性质和运输要求。
常见的标记方式包括标签、标志和警示语等，其内容需要符合国际标准和规定，以确保其在全球范围内得到认可和接受。
3. 文件要求电池在海运过程中需要提供符合规定的文件和证明，以证明其符合运输规定和安全要求。
化学电源的类别
化学电源的类别
化学电源是一种将化学能转化为电能的装置。
根据其化学反应方式和电极材料的不同，化学电源可以分为多种类别。
一、原电池：原电池是指利用不可逆化学反应的化学电池，如干电池和锌碳电池等。
二、可充电电池：可充电电池是指可以通过外部电源进行反向充电的化学电池，如镍镉电池和镍氢电池等。
三、燃料电池：燃料电池是指通过氧化还原反应将燃料和氧气转化为电能的化学电池，如氢燃料电池和甲醇燃料电池等。
四、太阳能电池：太阳能电池是指通过半导体材料的光电作用将太阳光转化为电能的化学电池，如硅太阳能电池和染料敏化太阳能电池等。
五、生物燃料电池：生物燃料电池是指通过微生物催化将生物质能转化为电能的化学电池，如微生物燃料电池和葡萄糖燃料电池等。
化学电源具有高能量密度、长寿命、环保等优点，在现代生活和工业生产中得到广泛应用。
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锂电池、燃料电池知识科普
锂电池、燃料电池知识科普当前，新能源动力电池主要分锂电池和燃料电池两大类。
蓄电池包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、锂电池、空气电池等，主流常见的是铅酸蓄电池和锂电池。
燃料电池包括碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)。
锂电池和燃料电池的最大区别在于两者的工作本质不一样。
锂电池是一个储能装置，通过可逆的电化学反应实现电能的存储和释放，它必须储能再放能，完全依赖于外部能量的供应，如果外部能量是非环保的，那么锂电也就是非环保的电力，因此就有了纯电动汽车只不过是污染的二次转移之说，因为其电能主要来自于以火力发电为主的电网。
燃料电池无需储能，是一个电能生产装置，它通过电催化反应将燃料中的化学能转换成电能释放出来，工作方式跟内燃机比较类似。
换句话说，锂电池的能源转换为电能到化学能再到电能，而燃料电池则是直接将化学能转化成电能。
从能源转化的角度，燃料电池无疑是相对锂电池更高级的发展层次。
(一)蓄电池(1)铅酸蓄电池铅酸蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液，常见的铅酸蓄电池分三类：普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池。
铅酸蓄电池的发展历史长久，具有供电电压稳定、价格便宜的优点。
但是相比于锂电池，铅酸蓄电池有着能量密度低，使用寿命短，充电时间长，体积大等缺点。
此外，铅酸蓄电池中存在着大量的铅，在废弃后若处理不当，将对环境产生污染。
(2)锂离子电池常见的锂离子电池有三类，分别是磷酸铁锂电池、钴酸锂电池和三元锂电池。
可充电锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等数码产品中应用最广泛的电池。
相比于铅酸蓄电池，锂离子电池具有能量密度大，重量轻，使用寿命长，充放电效率高等优点，是作为电动汽车动力电源的选择之一。
但是，锂电池的制造成本高，充电要求很高，要保证终止电压精度在±1%之内，在使用过程中不可过充、过放，会损坏电池的容量及寿命。
新型“化学电源”知识点展望与高考考点分析
池能量 转化率高 ， 可达 ８％以上 ， ０ 而一般火 电站热机
效率仅在 ３％一 ０ ０ ４ ％之间。
相识 霸 晨
了解常见 的能量转化形式 ， 光
衡 常数 知识点放到 了一起 。对 于吸热反应 ，升高温
合作用是将太 阳能转化为化学能 ，燃烧 是将化学 能 转化为热 能， 电池是将化学能转化为电能 ， 电解是将
电 能转 化 为 化 学 能 。
度， 平衡正向移 动 ， 常数变 大 ； 降低温度 ， 平衡逆 向移
动， 常数变小。 对于放热反应 ， 升高温度 ， 平衡逆 向移
动， 常数变小 ； 降低温度 ， 常数 变大 。
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电池 。 电池 的研 制缘 于人 类 太 空 垃 圾 的处 理 ， 以 粪 在
５ ．海 洋 电池
海洋电池为我国首创 ，它是以铝一 空气一 海水为
人类垃圾为原料 的燃料电池 中，一种特殊细菌—— 主 要 原 材 料 设 计 而成 的一 种 新 型 电 池 ，因 主 要应 用
泥菌被安放到电池 阳极棒表面处 ，泥菌会大肆吞食 于航海领域 ， 所以人们习惯称之为海洋电池 。 它们 ，从那些有机灰浆中攫取 电子并转移到 电极 阳
降和技术 的提高 ， 有望得到进一步 的商业化使用 。
２ 微 生 物 电池 ．
电池形象地 比喻为一把摇椅 ，摇椅 的两端为 电池的
两极 ， 而锂离子就象优秀的运动健 将 ， 在摇椅的两端
微生物电池是可 以将有机物中的化学能直接转 来 回奔跑 。 以， 所 专家们又给 了锂离子电池一个可爱 化为 电能的反应 装置 。近年来 ， 美等科 学家以此 的名字——摇椅式电池 。 日、 为基础 ，进一步研究 出一种新型微生物 电池——粪
常见化学电源
化学电源总述化学电源又称电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它在国民经济、科学技术、军事和日常生活方面均获得广泛应用。
化学电池使用面广，品种繁多，按照其使用性质可分为二类：干电池、蓄电池、燃料电池。
按电池中电解质性质分为：碱性电池、酸性电池、中性电池。
一、干电池干电池也称一次电池，即电池中的反应物质在进行一次电化学反应放电之后就不能再次使用了。
常用的有锌锰干电池、锌汞电池、镁锰干电池等。
锌锰干电池是日常生活中常用的干电池，其结构如右图所示：正极材料：MnO2、石墨棒负极材料：锌片电解质：NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物电池符号可表示为（－）Zn｜ZnCl2、NH4Cl（糊状）‖MnO2｜C（石墨）（＋）负极：Zn＝Zn2＋＋2e正极：2MnO2＋2NH4＋＋2e＝Mn2O3＋2NH3＋H2O总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4＋＝2Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O锌锰干电池的电动势为1.5V。
因产生的NH3气被石墨吸附，引起电动势下降较快。
如果用高导电的糊状KOH代替NH4Cl，正极材料改用钢筒，MnO2层紧靠钢筒，就构成碱性锌锰干电池，由于电池反应没有气体产生，内电阻较低，电动势为1.5V，比较稳定。
二、蓄电池蓄电池是可以反复使用、放电后可以充电使活性物质复原、以便再重新放电的电池，也称二次电池。
其广泛用于汽车、发电站、火箭等部门。
由所用电解质的酸碱性质不同分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。
（－）酸性铅蓄电池铅蓄电池由一组充满海绵状金属铅的铅锑合金格板做负极，由另一组充满二氧化铝的铅锑合金格板做正极，两组格板相间浸泡在电解质稀硫酸中，放电时，电极反应为：负极：Pb＋SO42－＝PbSO4＋2e正极：PbO2＋SO42－十4H＋＋2e＝PbSO4＋2H2O总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4十2H2O放电后，正负极板上都沉积有一层PbSO4，放电到一定程度之后又必须进行充电，充电时用一个电压略高于蓄电池电压的直流电源与蓄电池相接，将负极上的PbSO4还原成Pb，而将正极上的PbSO4氧化成PbO2，充电时发生放电时的逆反应：阴极：PbSO4＋2e＝Pb＋SO42－阳极：PbSO4＋2H2O＝PbO2＋SO42－＋4H＋＋2e总反应：2PbSO4＋2H2O＝Pb＋PbO2＋H2SO4正常情况下，铅蓄电池的电动势是2.1V，随着电池放电生成水，H2SO4的浓度要降低，故可以通过测量H2SO4的密度来检查蓄电池的放电情况。
高中化学高考必修课---发展中的化学电源知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
高中化学高考必修课---发展中的化学电源知识讲解及巩固练习题（含答案解析）【学习目标】1、认识几种化学电源；2、了解开发利用新型电池的意义；3、了解使用化学电池对环境的影响。
【要点梳理】要点一、常见的几种化学电源【高清课堂：化学能与电能（二）—发展中的化学电源ID：370201#各类电池】1、实用电池应具有的特点是：能产生稳定且具有较高电压的电流；安全、耐用且便于携带；能够适用于特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生的影响较小。
2、常用原电池（1）干电池干电池即普通的锌锰电池，它是用锌制的圆筒形外壳作负极，位于中央的盖有铜帽的石墨棒作正极，圆筒内填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极化剂（吸收正极放出的H2，防止产生极化现象）。
电极反应：负极：Zn＝Zn2+＋2e－正极：2NH4+＋2e－＝2NH3＋H2，H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝［Zn(NH3)4］2+淀粉糊的作用：提高阴、阳离子在两个电极间的迁移速度。
电池总反应式为：2Zn＋4NH4Cl＋4MnO2＝［Zn(NH3)4］Cl2＋ZnCl2＋2Mn2O3＋2H2O干电池的电压通常约为1.5V，携带方便，但放完电后不能再用，污染较严重。
（2）充电电池要点诠释：充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的是氧化还原反应，在充电时可以逆向进行（一般通过充电器将交流电转变为直流电进行充电），使电池恢复到放电前的状态。
这样可以实现化学能转变为电能（放电）、再由电能转变为化学能（充电）的循环。
①铅蓄电池铅蓄电池是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上附着一层棕褐色PbO2，负极板上是海绵状金属铅，两极均浸在密度为1.28g·cm-3、浓度为30%的硫酸溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
放电电极反应：负极：Pb(s)+SO42－(aq)－2e－＝PbSO4(s)；正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)+2e－＝PbSO4(s)+2H2O(l)充电电极反应：阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)－2e－=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)；阴极：PbSO4(s)+2e－=Pb(s)+SO42－(aq)电池总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)铅蓄电池的优点：电动势高，电压稳定，使用范围宽，原料丰富，价格便宜。
化学电池的种类
化学电池的种类下面介绍化学电池的种类：1．干电池：普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。
在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。
在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2，防止产生极化现象，即作去极剂)，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。
电极反应为：负极 Zn－2 e-＝Zn2+正极 2 NH4+ ＋2 e-＝2NH3＋H2H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝[Zn(NH3)4]2+干电池的总反应式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2＋Mn2O3＋H2O或 2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝[Zn(NH3)2]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O 正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。
干电池的电压1.5 V—1.6 V。
在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。
这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。
而今体积小，性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大加幅度提高。
碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。
2．铅蓄电池：铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能。
它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，用含锑5%～8%的铅锑合金铸成格板，在正极格板上附着一层PbO2，负极格板上附着海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的硫酸溶液(密度为1.25—1.28 g / cm3)中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
放电的电极反应为：负极：Pb＋SO42- －2e- ＝PbSO4↓正极：PbO2＋4H+＋SO42- ＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O 铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0 V，当电压下降到1.85 V时，即当放电进行到硫酸浓度降低，溶液密度达1.18 g / cm3时即停止放电，而需要将蓄电池进行充电，其电极反应为：阳极：PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+＋SO42-阴极：PbSO4＋2e- ＝Pb＋SO42-当密度增加至1.28 g / cm3时，应停止充电。
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燃料电池、高能电池、海洋电池和锂电池的相关知识流水斯夫整理一、化学电源和燃料电池的概念1．化学电源：又称化学电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置。
这种装置通过化学反应，消耗某种物质，输出电能。
2．燃料电池：燃料电池是直接将燃烧反应的化学能转化为电能的装置。
因为原料都是燃料和氧气，燃料和氧气发生化学反应的产物与相应的燃料燃烧的产物相同，即化学方程式相同，所以称为燃料电池。
3．高能电池：具有高“比能量”和高“比功率”的电池称为高能电池。
所谓“比能量”和“比功率”是指电池的单位质量或单位体积计算电池所能提供的电能和功率。
因为电池的体积小，产品形状象纽扣，也称为“纽扣”电池。
4．海洋电池：以铝－空气－海水为能源的新型电池，称之为海洋电池。
1991年，由我国首创。
5．锂电池：锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物等)的电池。
二、化学电源的分类和燃料电池的分类1．化学电源的种类：(1)按照其使用性质可分为四类：干电池、蓄电池、燃料电池、锂电池。
(2)按电池中电解质性质分为：碱性电池、酸性电池、中性电池。
2．燃料电池的分类：(1)按电解质种类，燃料电池(Fuel Cell, FC)分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）及质子交换膜燃料电池（PEMFC）等。
其中属于碱性燃料电池的只有AFC一种，而其余的燃料电池属于酸性燃料电池或中性燃料电池。
(2)按燃料类型，燃料电池(Fuel Cell, FC)分为氢气、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等。
(3)按工作温度，燃料电池(Fuel Cell, FC)分为低温型(温度低于200℃)、中温型(温度为200～750℃)、高温型(温度高于750℃)。
(4)按结构类型，燃料电池(Fuel Cell, FC)分为管状燃料电池、平板型燃料电池和单片型。
3．锂电池的分类：分锂金属锂电池和锂离子电池。
三、闭合回路的基本构造和电流的产生1．闭合回路的基本构造：用电装置是由电源、导线、开关、用电器四个部分构成。
我们把导线、开关、用电器三个部分构成的线路称之为“外电路” ，这就是初中物理所学的电学内容。
与之相对应的我们把电源称之为“内电路” ，这部分电学内容是在高二物理中学习，而我们化学现在，就是在高一就得提前学习这部分内容，不然的话电化学部分的学习很累人的。
这也是现在教材为什么编得差的原因之一，就是各科之间缺少统筹，各行其是。
造成是教师教得累死了，学生学的累死了，最后都不知是怎么死的。
言归正传，由于产生电能的装置不同，电源的内部构造各有不同，但产生电能的原理相同，所以它们有共同的特征：即都是由导体构成了内电路。
而正负电极是内外电路的交汇点。
2．电流产生的简单解释：电流的产生，有三个必要条件，一是必须有自由移动的带电荷的粒子。
如金属中能自由移动的带负电荷的电子；电解质溶液中自由移动的阴阳离子等。
但这还不能产生电流，要产生电流的第二个必要条件必须使电源两极产生电位差，就像水要流动起来，首先就要使水产生水位差一样。
最后只要再形成闭合回路使自由移动的带电粒子作定向移动即可有电流产生。
另外还要注意如下三点：(1)只要是导体，就可以构成电路。
也就是说，构成电路的物质状态可以是固态，也可以是液态，还可以是气态。
电路包括了外电路和内电路。
(2)电源(内电路)中电流运动过程与外电路(负载电路)是不同的，外电路中电流(正电荷)是从正极流向负极(负电荷是从负极流向正极)，而内电路中电流(正电荷)是从负极流向正极的(负电荷是从正极流向负极)。
(3)电路如果是由固体导体(如金属导线)构成的，电流的实质就是由带负电荷的电子．．．．．．．作定．向移动．．．的结果，而金属阳离子．．．．．( 称之为“束缚电荷” )是不能在金属固体中运动．．．．．．．．．．．的。
电路如果是由电解质溶液或液态电解质导体(不存在带负电荷的电子)构成的，电流的实质就是由带．正电．．荷．阳离子．．．和．带．负电荷．．．的阴离子．．．．共同．．作．相反的．．．定向移动．．．．的结果。
注：①发生还原反应的电极为阴极，发生氧化反应的电极为阳极。
②电极电位高的电极为正极，电极电位低的电极为负极。
③机械的发电机中的电极是不存在阴极和阳极的，只存在正负极电极。
因为其电极中闭合回路示意图不发生氧化或还原反应。
只有在化学电路中的电极才有阴阳电极。
3．原电池的形成条件：原电池的工作原理，原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极(阳极)上失电子发生氧化反应，电子通过由金属导线和负载等组成的外电路输送到正极(阴极)上，氧化剂在正极(阴极)上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
原电池两极之间溶液中离子的定向移动和外电路导体中电荷的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电荷转移过程而产生电流，实现化学能向电能的转化。
从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个：①电极材料由两种金属活泼性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。
②两电极必须浸泡在电解质溶液中，自发的氧化还原反应。
③两电极之间有导线连接，形成闭合回路。
只要具备以上三个条件就可构成原电池。
而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。
也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。
注：“自发”的含义是指自由能变小于零的条件。
数学表达式：ΔG=ΔH－TΔS<0能自发发生氧化还原反应。
其中：ΔG－自由能变，ΔH－焓变(热焓变)，ΔS－熵变(混乱度)，K－开尔文温度。
形成燃料电池前提：总反应为自发的氧化还原反应。
四、燃料电池1、特点：燃料电池与前干电池和蓄电池的主要差别在于：它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时不断从外界输入氧化剂和还原剂，同时将电极反应产物不断排出电池，实际就是将化学能直接转化为电能的发电机。
燃料电池是直接将燃烧反应的化学能转化为电能的装置，能量转化率高，可达80%以上，而一般火电站热机效率仅在30％～40％之间。
燃料电池具有节约燃料、污染小的特点。
2、基本构造：燃料电池以还原剂(氢气、煤气、天然气、甲醇等)为负极反应物，以氧化剂(氧气、空气等)为正极反应物。
由其中的燃料极(负极)、空气极(正极)和电解质溶液(介质)构成燃料电池。
电极材料多采用多孔碳，多孔镍、铂、钯等贵重金属以及聚四氟乙烯。
介质则有碱性电解质溶液、酸性电解质溶液、熔融盐电解质和固体电解质等种类。
3、举例：(1)以碱性氢氧燃料电池为例，它的燃料极(负极)常用多孔性金属镍，用它来吸附氢气。
空气极(正极)常用多孔性金属银，用它吸附空气。
电解质溶液(介质)则由浸有KOH 溶液的多孔性塑料制成，其电池符号表示为：(－) H2，Ni｜KOH(30%)｜Ag，O2(+)或(－) H2，Ni｜KOH(6.91mol·L－1)｜Ag，O2(+) 或(－) H2，Pt｜KOH(30%)｜Pt，O2(+)或(－) H2，Pt｜KOH(6.91mol·L－1)｜Pt，O2(+) 负极反应：2H2+4OH－=4H2O+4e－ (氧化反应)正极反应：O2+2H2O+4e－=4OH－ (还原反应)总反应：2H2+O2=2H2O(2)以酸性氢氧燃料电池为例，它的燃料极(负极)常用金属铂，用它来吸附氢气。
空气极(正极)常用多孔性金属银，用它吸附空气。
电解质溶液(介质)则由浸有磷酸溶液的碳纤维和碳化硅混合制成，其电池符号表示为：以氢气为燃料，氧气为氧化剂，铂做电极，使用酸性电解质。
(－) H2，Pt｜H3PO4(85%)｜Pt，O2(+)或(－) H2，Pt｜H3PO4(12.46mol·L－1)｜Pt，O2(+)负极反应：2H2=4H++4e－ (氧化反应)正极反应：O2+4H++4e－=2H2O (还原反应)总反应：2H2+O2=2H2O4、电池的工作原理：当向燃料极(负极)供给氢气时，氢气被吸附并与催化剂作用，放出电子而生成H+，而电子经过外电路流向空气极(正极)，电子在空气极(正极)使氧还原为OH－，H+和OH －在电解质溶液中结合成H2O。
氢氧燃料电池的标准电动势为1.229V。
5、书写电极反应的方法在中学阶段，掌握燃料电池的工作原理和电极反应式的书写是十分重要的。
书写燃料电池电极反应式的方法是：(1)先写出燃料电池的总反应方程式。
因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与该燃料燃烧的产物相同，可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式，但要注意燃料的种类。
若是氢氧燃料电池，其电池总反应方程式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性的变化而变化，就是该燃料燃烧的化学方程式，即2H2+O2=2H2O(注意：不能写“点燃”条件，毕竟不是燃烧反应。
)，若燃料是含碳元素的可燃物，其电池总反应方程式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关。
如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O,即CH4+2O2=CO2+2H2O；而在碱性电解质中生成CO32－离子和H2O，即CH4+2OH－+2O2=CO32－+3H2O。
就是说含碳元素的燃料在燃料电池的总反应方程式书写要注意看清是在酸性介质中还是在碱性介质中，在酸性介质中产物是二氧化碳和水；在碱性介质中反应物那边要添加氢氧根，产物这边没有二氧化碳生成，而是生成碳酸根和水。
原因是在酸性介质中CO32－不能与大量H+共存而生成CO2和H2O；在碱性介质中CO2和OH－不能共存而生成CO32－。
(2)再写出燃料电池的正极(阴极)反应式。
因为燃料电池正极反应是氧化剂发生的还原反应，而在燃料电池中氧气始终是氧化剂，所以正极(阴极)都是氧气得到电子的还原反应，所以可先写出正极(阴极)反应式，正极(阴极)反应的本质都是O2得到电子生成O2－，故正极(阴极)反应式的基础都是O2+4e－=2O2－。
正极(阴极)产生O2－离子的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。
这是非常重要的一步。
现将与电解质有关的五种情况归纳如下。
①酸性电解质溶液(如硫酸或磷酸)：在酸性环境中，O2－是不能单独存在的，可供O2－结合的微粒有H+和H2O分子，O2－优先结合H+生成H2O。
这样，在酸性电解质溶液中，正极(阴极)反应式为O2+4H++4e－=2H2O。