原电池（Primary 蓄电池 ） 是以氧化还原反应为基础，将 化学能 转化为 电能 的装置。原电池一般由四个基本部分组成，即 电极 、 电解质 、隔离物、外壳。 原电池内部，氧化反应和还原反应分开进行， 还原剂 在 负极 上失去 电子 发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上， 氧化剂 在正极上得到电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。 伏打 （Volta）发明的 伏打电堆 是首个将化学能转化为电能的化学电源，使人们第一次获得了比较强的稳定而持续的电流，为科学家们从对 静电 的研究转入对动电的研究创造了物质条件。
原电池也称一次电池，是电池放电后不能用充电的方法使它复原的一类电池。常见的一次电池有锌锰干电池、锌-银电池和锂原电池三种。这类电池是一种方便的电源，常用于低功率到中功率放电，如便携电器和 电子 仪器，如照明、手表、 计算器 等。此外，原电池在水体净化防止金属腐蚀等方面也有一定应用。
废电池中可能含有多种毒重金属（如铅、镉、汞、锌、锰等）和酸、碱 物质 等会对人体健康和 生态环境 造成危害的物质，且一次电池相对于二次电池，不能再次利用，会加重对环境的影响。
发现历史
1791年， 意大利 解剖学 教授伽伐尼（Luigi Galvani）偶然发现当用铜 手术刀 触及一只挂在铁架上的已解剖的 青蛙 上外露的神经时，蛙就剧烈地抽搐。伽伐尼猜测：可能是蛙的神经中有一种看不见的生命 流体 ，他称这种生命流体叫“动物电”或“生物电”，是这种电刺激了蛙的肌肉，发生 肌肉痉挛 现象，可以用金属接触肌肉把电引出来。1800年，伏打发现只要在两种金属片中间隔以盐水或 碱水 浸过的纸、麻布或海绵，并用金属线把两个金属片连接起来，不管有没有青蛙的肌肉，都会有电流通过。这说明电并不是从蛙的组织中产生的，蛙腿神经只不过是一种非常灵敏的 验电器 而已。
随后，伏打（Volta）又对各种金属和导电材料进行了实验，从而发现了著名的伏打序列。伏打把金属（以及 二硫化铁 等某些 矿石 和木炭）称为第一 导体 或干导体，把盐、碱、酸等的溶液称为第二类导体或湿导体。他指出：把第一类导体与第二类导体相接触，就会引起电的扰动，产生电运动。伏打将两块不同的第一类导体与浸有第二类导体溶液的湿布接触，再用 导线 将这两块第一类导体连接起来，成一回路，便得到虽然微弱但比较稳定的电流。当把若干个这种电池串接起来时，就能得到较强的电流。 伏打电堆 是首个将 化学能 转化为 电能 的化学电源，它的出现使人们第一次获得了比较强的稳定而持续的电流，为科学家们从对 静电 的研究转入对动电的研究创造了物质条件。
1836年，丹尼尔（Daniell）以一锌 负极 浸入稀酸 电解质 ，铜正极浸于 硫酸铜溶液 ，中间以 盐桥 连接，提高了电池的性能，但由于其还存在内阻高、便携性差等诸多缺点，不适用于商用。1860年， 法国 的勒克郎谢（George Leclanche）发明了世界广泛使用的碳锌电池的前身，它的负极是锌和汞的合金棒，而它的正极是以一个装着碾碎的 二氧化锰 和碳的 混合物 的多孔杯子，其中插有一根 碳棒 作为电流收集器。因为该电池的正负极均被浸在作为 电解液 的 氯化铵 溶液中，此系统被称为“湿电池”。1880年，该电池的 负极 被改进成锌罐，电解液变为糊状而非液体，被称为“干电池”。这基本上就是现在的碳锌电池，以此为基础，勒克郎谢电池经过不断的改进，成为了一次电池工业的基础。由于原电池的诞生，19世纪的第一年成了电气文明时代的开端。
特点
原电池也称一次电池，是电池放电后不能用充电的方法使它复原的一类电池。这类电池不能再充电的原因是由于电池反应或电极反应的不可逆性或条件限制使电池很难可逆的进行。虽然一次电池相比于可重复充电的二次电池具有一定的局限性，但一次电池有着方便简单、贮存时间长等优点，且一次电池具有较高的比能量，这使得一次电池的大小和重量相对于二次电池具有明显的优势。一次电池较高的比功率也使得设计轻便的电子设备，如 测距仪 、发报机以及其它高功率仪器等原本使用二次电池或公用电源的仪器成为可能。许多一次电池都具有较长的贮存寿命，可以作为贮存器备用电源和其它需长时间应用的用途。
工作原理
原电池是可以通过 氧化还原反应 而产生电流的装置，也可以说是把 化学能 转变成 电能 的装置。原电池反应一般是氧化还原反应， 还原剂 在 负极 上失去 电子 发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上， 氧化剂 在正极上得到电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。无论是在原电池还是 电解池 中，都将发生氧化反应的 电极 称为 阳极 ，发生还原反应的电极称为 阴极 ，但当原电池转变为电解池时，它们的正负极符号不变，原来的阴极变为阳极，阳极则变为阴极。
原电池的氧化反应和还原反应分开进行，两极之间溶液中离子的定向移动和外部 导线 中电子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 电子转移 过程，产生电流，实现 化学能 向 电能 的转化。因此，要利用 氧化还原反应 组成原电池，必需满足如下三个条件：
组成
原电池一般由四个基本部分组成，即电极、 电解质 、隔离物、外壳。
电极
电极是电池的核心部分，由活性物质、导电材料和添加剂组成，有时还包括集 流体 。活性物质是能够通过化学变化将化学能转变为电能的物质。导电 BOBBIN 主要起传导电流、支撑活性物质的作用，导电材料也常用作集流体。电池内部的电极又分为正 负极 ， 电势 高的为正极，电势低的为负极， 电子 在外电路中由负极迁移至正极，电流在外电路中由正极流向负极。在 电化学 中，也将发生氧化反应的 电极 称为 阳极 ，电极物质会得到电子 化合价 降低；将发生还原反应的电极称为 阴极 ，电极物质会失去电子化合价升高。电极符号可以写作电子导电材料/ 电解质 的形式，如Zn/Zn 2+ ，Cu/Cu 2+ 等。
电解质
电流经闭合的回路作功，在电池外的电路中电流传输由电子导电完成，而在电池的内部靠离子的定向移动来完成，电解质溶液则是离子导电的载体，保证正负极间离子导电作用。因此，电解质不能具有 电子 导电性，否则会造成电池内部 短路 。电解质也不能与电池其它组分发生非电化学反应。 电解质 一般是酸、碱、盐的 水溶液 ，常见的有 硫酸 、 氢氧化钾 溶液、 乙腈 等。但当构成电池的开路电压大于2.3V时，水易被 电解 成 氢气 和 氧气 ，故此时一般使用非水 溶剂 的电解质。在有的电池系列中，电解质还参与电化学反应，如干电池中的 氯化铵 （NH 4 Cl)， 铅酸电池 中的 硫酸 （H 2 SO 4 ）等。
在双液原电池中，常用 盐桥 沟通两个半电池的电解质溶液，盐桥可以消除液接 电势 （两种溶液相互接触时产生的电势），并保持其电荷平衡，使反应顺利进行。常用的 盐桥 是将饱和的 氯化钾 溶液与 琼脂 装入U形管中制成的，因盐桥中的物质呈胶冻状，可使溶液在盐桥内不流出，而离子可以通过盐桥进行定向运动，因此可以维持两个半电池中的溶液为电中性。
隔离物
在电池内部，如果正负两极材料相接触，则电池出现内部 短路 ，其结果如同外部短路，电池所储存的 电能 也被消耗，所以在电池内部需要一种材料或物质将正极和 负极 隔离开来，以防止两极在储存和使用过程中被短路，这种隔离正极和负极的材料被称作隔离物。隔离物可分三大类：板材，如 铅酸电池 用的微孔橡胶隔板和 塑料板 ；膜材，如浆层纸、 无纺布 、 玻璃钢 等；胶状物，如浆糊层、 硅胶 体等。
外壳
电池的壳体是储存电池其它组成部分（如 电极 、 电解质 、隔离物等）的容器，起到保护和容纳其它部分的作用，所以一般要求壳体有足够的力学性能和 化学 稳定性，保证壳体不影响到电池其它部分的性能。为防止电池内外的相互影响，通常将电池进行密封，所以还要求壳体便于密封。此外，外壳有时也可以作为电极材料，如锌锰干电池的 负极 锌筒既是负极活性材料，又是壳体。
表示方法
在原电池中，两个电极系统通常也被称为“半电池”，两个电极分别发生氧化反应和还原反应，并且两个电极上的反应合起来可以构成一个完整的 氧化还原反应 。原电池 半反应 的通式为：
式中的O为反应中的 氧化数 物质（如Cu 2+ 、Zn 2+ 等），R为反应中的还原态物质（如Cu、Zn等），z为反应的 电子 得失数。氧化态和其对应的还原态物质能用来组成电对，通常称为“氧化还原电对”，如Zn 2+ /Zn、Cu 2+ /Cu、Ag + /Ag、Fe 3+ /Fe 2+ 等。
通过符号表示原电池时，用 化学式 表示各物质组成，并需要分别注明其物态，且气体要注明压力，液体注明浓度，固体注明晶型。通过单竖线“丨”表示不同物相之间的界面，虚垂线“┆”表示不同溶液之间的界面，通过双竖线“║”表示 盐桥 。电池的 负极 （ 阳极 ）写在左方，正极（ 阴极 ）写在右方，由左向右依次书写。在书写电池符号表示式时，各化学式及符号的排列顺序要真实反应电池中各物质的接触顺序。溶液中有多种离子时，负极按 氧化数 升高依次书写，正极按氧化态降低依次书写。气体 电极 则需指明载带金属。
因此，电池表达式可以写作（—）电极a丨溶液（a 1 ）║溶液（a 2 ）丨电极b（+）的形式，如：
电池寿命的影响因素
电池的寿命有使用寿命、循环寿命、贮存寿命三种。原电池为一次电池，不存在循环寿命。使用寿命指的是在一定条件下，电池工作到不能使用的时间，原电池的使用寿命取决于选取的电池的容量、功耗电流、贮存时间等因素有关，且与电池放电倍率的大小密切相关。自放电是指由于电池中一些 自发过程 的进行而引起的电池容量的损失。引发自放电的原因主要有发生不期望的副反应、电池内部变化而导致的接触问题、活性物质的再结晶、 阳极 溶解、电池在 电解质 桥上的放电等因素 ，原电池的自放电也会使其损失一部分 电能 ，如 一氧化银 电池损失速度为每年5-10%。 贮存寿命指的是电池性能或电池容量降低到额定指标以下的贮存时间，影响原电池贮存寿命的主要原因是电池的自放电。
极化作用
当 电极 上无电流通过时，电极处于平衡状态，与之相对应的 电势 是平衡电极电势。随着电极上 电流密度 的增加，电极的不可逆程度越来越大，电极电势对平衡电极电势的偏离也越来越大。将电极上有电流通过时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。电极发生极化是因为电极过程以一定的 速率 进行，而每一步骤总或多或少地存在着阻力，相应地各需要一定的推动力，表现在电势上就出现这样那样的偏离。
电极的极化可分为浓差极化、 电化学 极化两类。浓差 极化 指的是当电流通过 电极 时，电极表面附近反应物浓度降低或产物浓度升高，在电极表面附近和溶液本体之间形成一定浓度差，因而电极 电势 偏离其平衡电势的现象。电化学极化指的由于整个电极反应过程中，得失 电子 的这一步需较高的活化能，使得电化学反应发生的较为迟缓而引起的极化作用。极化作用会增加原电池的能量消耗。为了使电极的极化减小，必须供给电极适当的反应物。由于这种物质比较容易在电极上反应，可以使电极上的极化减少或限制在一定程度内，这种作用称为 去极化 作用，这种外加的物质则称为 去极化剂 。
常见类型
锌锰干电池
锌锰干电池可以分为普通锌锰干电池和碱性锌锰干电池两类。普通锌锰干电池又叫锌碳干电池，因其 电解液 ZnCl 2 和NH 4 Cl呈酸性，因此也被称为酸性干电池。在酸性锌锰干电池中，锌筒外壳作 负极 ，插在中央的 碳棒 作为正极的集 流体 ，围绕着碳棒的MnO 2 和石墨的 混合物 作为正极，ZnCl 2 和NH 4 Cl的糊状混合物作为 电解质 。该电池的优点是原材料丰富，价格便宜。缺点是寿命短、放电功率低、比能量小、低温性能差等，在-20℃即不能工作，且不能提供稳定的电压。其电池符号和电极反应如下：
电池符号：
正极：
负极 ：
电池反应：
碱性锌锰干电池则是用导电性更好的 氢氧化钾 溶液代替其中的ZnCl 2 和NH 4 Cl，用反应面积更大的 锌 代替锌皮作为负极，正极的集 流体 改为镀 钢桶 。该电池相比于普通锌锰干电池，具有内阻小、工作温度范围宽、电流连续放电容量大等优点。其电池符号和电池反应如下：
电池符号：
正极：
负极 ：
电池反应：
锌-银电池
锌-银电池以 锌 为负极，以 氧化银 粉压制为正极， 电解液 为饱和锌酸银的浓碱溶液。锌银电池与碱性 锌锰电池 相比具有比能量高、电压稳、使用温度范围广、能大电流放电、自放电小、储存寿命长等优点，在医学和 电子 工业中比碱性锌锰干电池应用得更广泛，常被制成 纽扣电池 ，主要用于自动 照相机 、助听器、数字 计算器 和 石英电子表 等小型、微型用电器具。锌银电池的主要缺点是使用了价格较高的银作为 电极 材料，因而成本高。其电池符号和电池反应如下：
电池符号：
正极：
负极 ：
电池反应：
一次锂电池
锂是高能电池理想的负极活性物质，因它具有最负的标准 电极 电势 和相当低的电化当量。锂电池是一类重要的化学电源，主要应用于宇航、国防、民用以及科技领域。锂十分活泼，不能用水作 溶剂 。其主要类型有用有机溶剂或非水 无机化合物 溶剂 电解液 制成锂非 水电池 ，用熔融盐制成锂熔融盐电池，用固体 电解质 制成锂 固体电解质电池 。与传统的电池相比，锂电池具有电压高、比能量高、比功率大、放电电压平稳、贮存寿命长、工作温度范围宽等特点。但因为 锂电池 在制作过程中要避免接触水，所用的有机电解液成本较高，存在的主要问题之一是安全性，某些锂非 水溶液 电池在重负荷条件下放电，可能发生爆炸。常见的锂一次电池有Li-MnO 2 电池、Li-SO 2 电池等，Li-MnO 2 电池的电池符号和电池反应如下：
电池符号：
正极：
负极 ：
电池反应：
主要应用
作为电源使用
原电池也称一次电池，是电池放电后不能用充电的方法使它复原的一类电池，常用于低功率到中功率放电，如便携电器和 电子 仪器，如照明、手表、 计算器 等。一次电池是一种轻便的能源，大多数为圆柱或扁形 纽扣电池 ，广泛用于民用的各种小型电器具中。少量大型电池容量较大，可以用于信号装置、备用电源，以及其它特殊用途中。许多一次电池都具有较长的贮存寿命，可以用于医疗电子仪器或作为贮存器备用电源和其它需长时间应用的用途。 其中，锰锌电池是一次电池中使用范围最广的一种电池，不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、 照相机 、电子钟、玩具等，也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等 国民经济 中的各个领域。
电化学保护
电化学保护法分为 阳极 保护和 阴极 保护，其中阴极保护应用较多。阴极保护是将需要被保护的金属结构作为阴极，通过阳极不间断的提供 电子 ，因此大大减缓了结构的腐蚀速度。阴极保护法中的牺牲阳极法，是将 电极 电势 比被保护金属更低的金属或其合金连接在被保护的金属上，形成原电池。这时较活泼的金属作为原电池的阳极而被腐蚀，被保护金属作为阴极而得到保护。牺牲阳极一般常用Al、Zn、Mg、及其合金，常用于保护水中的钢柱、海轮外壳等。具有安装施工简便、对临近金属结构的影响小，运行成本低等优点。
原电池腐蚀
当 电化学 腐蚀发生时，金属表面存在隔离的 阴极 与 阳极 ，有微小的电流存在于两极之间，形成 腐蚀电池 。腐蚀电池指的是只能导致 金属材料 破坏而不能对外做功的 短路 原电池。与原电池一样，腐蚀电池必需有两个 电极 和 电解质 溶液构成，但腐蚀电池一般是外部短路的，形成的腐蚀电池就是腐蚀大电池，例如 碳钢 制造的 轮船 与 青铜 推进器在海水中构成的腐蚀电池。 微观 腐蚀电池指的是阳极阴极尺寸小，肉眼不可分辨的腐蚀电池。形成微观腐蚀原电池的原因则有很多，常见的有金属表面化学组成与组织不均一、金属表面局部环境不同等。微电池的形成会加快金属的腐蚀 速率 ，大部分情况下是有害的。
环境危害
废电池中可能含有多种毒重金属（如铅、镉、汞、锌、锰等）和酸、碱化学物质，对人体健康和 生态环境 造成巨大危害。由于产生的废旧电池量日渐增多，这些废弃的电池如不适当处理，电池中所含的重金属元素就会 渗漏 出来，污染土壤和 地下水 ，并在动植物体内蓄积，经过生物链最后被人体吸收。在人体内这些有害物质如果长期蓄积难以排除，会损害人的 神经系统 、造血功能、肾脏和骨骼，甚至还能致癌，危害人类健康。例如，一节1号电池如不经过处理，随意丢弃在田地里，能使1m 2 的土壤永久失去农用价值；一粒 纽扣电池 可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。