电池(卷名：化学)
cell
电化学的反应器。其中发生的电化学过程有两种类型：一种是利用电来推动本来不能自发进行的化学反应发生，这就是电解过程，例如电解制铝、电解食盐水制氯和烧碱等，此时电能转化为化学能；另一种是上述的逆过程，即利用自发化学反应产生电，如干电池的放电过程，此时化学能转化为电能。无论是哪类电化学过程，都必须通过电池才能进行。当用于电解时，这种电池称作电解电池；当用于放电时，则称作自发电池。工业上把前者称为电解槽，后者称为化学电源。虽然两者结构可以差别很大，但本质上是一样的，化学中统称电池。为与狭义的日常所说的“电池”(即化学电源)相区别，也可把上述广义的电池称作电化学电池。
原理和结构 电池由两个电极和电极之间的电解质构成（图1）。
电池的电解质可以是电解质溶液（用水或非水作溶剂）、熔盐或固体电解质，这些都是离子导体。电池的电极应包括金属部分和它附近的电解质部分（图1b），但习惯上电极往往只指它的金属部分。金属是电子导体，电解质是离子导体，前者不允许离子通过，而后者又不允许电子通过。因此当电流通过电池时，必须在电极的金属｜电解质界面上发生电子和离子的交换。图2
所示是溴化锌电解电池的方块示意图。电池是由两块多孔碳(电子导体)插在约1.2Μ 溴化锌水溶液中构成。当外电源对电池加上一定的直流电压时（左方为正），电流I将从左方穿过电池流向右方。在电解质相中，Zn2+从左向右迁移，与电流方向一致；Br-从右向左迁移，虽与电流方向相反，但也同样对电流作出了贡献。Zn2+和Br-对总电流所作贡献的百分数由它们的迁移数来确定。左方电极因外电压之作用，碳相中产生电子匮乏，Br-达到碳｜溶液界面就把电子传递给碳而成为溴：
2Br-─→Br2(液)+2e故左极发生了氧化反应，称为阳极。右方电极碳因外电压作用发生电子的过剩，Zn2+ 迁移到碳|溶液界面就与电子结合生成金属锌沉积物：
Zn2++2e─→Zn故右极发生了还原反应，称为阴极。电池中的总反应为：
ZnBr2─→Zn+Br2这样在外电压作用下，本来在水溶液中稳定的溴化锌分别在两个电极上以锌和溴析出。通过实验可知，所加外电压必须大于1.8伏(25℃)，小于1.8伏时上述电解不可能发生。
如果在经过一段时间电解后，撤去外电压，就可以测出上述电池本身的电势仍维持在 1.8伏左右。这是因为左方电极的多孔碳中保留着溴，右方保留着锌，使电池左方电极实际上成为溴电极 (C|Br2|Br-)，右方成为锌电极(C|Zn|Zn2+)，两者与电解液组成了自发电池。当用导线把它们与外负载相联时便能对外作功，同时电池电势下降，直至多孔碳中的溴和锌耗尽为止。此时电池中发生的是图2所示的逆过程，电池中电流方向从右至左，电池反应为 Zn+Br2─→ZnBr2。这就是锌|溴蓄电池，它在充电时所需的最低电压也就是放电时所能提供的最高电势（约1.8伏），这就是C|Br|ZnBr2|Zn电池的平衡电势，或称电动势。显然，电池电动势E
应是左、右两电极的平衡电势E
之差（不通电时）：
当电池通电时，电极电势发生偏移，这就是电极的超电势η或极化：η＝E-Ep
同时电解液中也产生了欧姆电势，即电位降IR。故整个电池的工作电势E为：
电极的平衡电势代表电极反应的倾向性，电极的超电势代表电极反应的推动力，电极的电流代表电极反应的速率。应用 电池的应用分为两类；一类是用作化学电源，利用电池中化学能转变成电能，干电池、蓄电池和燃料电池是常用的三类化学电源；另一类是用作电解槽，此时是用电来推动化学反应进行，电解、电镀、电冶金、电抛光和电化学加工属于这类。