任何兩種不同的導電物質接觸,在其相介面上都要產生電勢差。電池電動勢是電池內各相介面上電勢差的代數和。
電池的電動勢可定義為透過電池的電流趨於零時,兩極間電位差(或稱電勢差)的極限值。
簡單的講,電池電動勢是指單位正電荷從電池的負極到正極由非靜電力所作的功。其數值也可以描述為電池內各相介面上電勢差的代數和。
電動勢是反映電源把其他形式的能轉換成電能的本領的物理量。電動勢使電源兩端產生電壓。在電路中,電動勢常用E表示。單位是伏(V)。
在電源內部,非靜電力把正電荷從負極板移到正極板時要對電荷做功,這個做功的物理過程是產生電源電動勢的本質。非靜電力所做的功,反映了其他形式的能量有多少變成了電能。因此在電源內部,非靜電力做功的過程是能量相互轉化的過程。
電動勢的大小等於非靜電力把單位正電荷從電源的負極,經過電源內部移到電源正極所作的功。如設W為電源中非靜電力(電源力)把正電荷量q從負極經過電源內部移送到電源正極所作的功跟被移送的電荷量的比值,則電動勢大小為:E= W/q 。
電動勢的方向規定為從電源的負極經過電源內部指向電源的正極,即與電源兩端電壓的方向相反。
電池的內阻是指電池在工作時,電流流過電池內部所受到的阻力,它包括歐姆內阻和極化內阻,極化內阻又包括電化學極化內阻和濃差極化內阻。
歐姆內阻主要是指由電極材料、電解液、隔膜電阻及各部分零件的接觸電阻組成,與電池的尺寸、結構、裝配等有關。
電流透過電極時,電極電勢偏離平衡電極電勢的現象稱為電極的極化。極化電阻是指電池的正極與負極在進行電化學反應時極化所引起的內阻。
電池的內阻不是常數,在充放電過程中隨時間不斷變化,這是因為活性物質的組成,電解液的濃度和溫度都在不斷的改變。歐姆內阻遵守歐姆定律,極化內阻隨電流密度增加而增大,但不是線性關係。常隨電流密度的對數增大而線性增加。
不同型別的電池內阻不同。相同型別的電池,由於內部化學特性的不一致,內阻也不一樣。電池的內阻很小,我們一般用毫歐的單位來定義它。內阻是衡量電池效能的一個重要技術指標。正常情況下,內阻小的電池的大電流放電能力強,內阻大的電池放電能力弱。
電池的內阻很小,我們一般用微歐或者毫歐的單位來定義它。在一般的測量場合,我們要求電池的內阻測量精度誤差必須控制在正負5%以內。這麼小的阻值和這麼精確的要求必須用專用儀器來進行測量 。