电池的负极物质容易失电子与电解质溶液反应,其化学反应可以产生力的作用,使阳离子脱离负极而进入电解质溶液.负极由于失去正电荷而带负电,可以吸引电解质溶液中的阳离子富集在负极周围,于是,在这些阳离子与电池负极之间便形成了电场,方向指向负极.因此,阳离子继续脱离负极就必须克服电场力做功.当化学反应产生的力与形成的电场力平衡时,就达到了一种稳态,化学反应停止.
同理,电池的正极由于化学反应容易失去阴离子(包括电子与水和氧生成的氢氧根)而带正电,可以吸引电解质溶液中的阴离子富集在正极周围,于是,在这些阴离子与电池正极之间便形成了电场,方向背离正极.因此,阴离子继续脱离正极就必须克服电场力做功.当化学反应产生的力与形成的电场力平衡时,又达到了一种稳态.
由于逆电场方向电势升高,可知在负极与正极之间形成了电势差,这就是电池的电动势.当正负极接入外电路时,便产生了电流.此时,正负极与溶液间的稳态被破坏,化学反应继续进行,保证电动势的稳定,这样,化学能便转化为了电能.