将二吨重的电池充满电，相比较无电时，满电的电池会增加重量吗？

提问者问将一个2吨重的电池充满电后，电池的重量是否会增加？可以这么说，只要电池充电时发生的化学反应有气体逸出，那么充满电后，电池的重量就会减小。下面我们以常用的铅酸蓄电池为例来介绍一下，蓄电池充放电时发生的化学变化。▲ 铅酸蓄电池的充电原理。

铅酸蓄电池的阳极为过氧化铅，阴极为铅，电解液为硫酸。当蓄电池外部接上负载放电时，硫酸与阴阳两极发生化学反应，随着放电时间的增加，硫酸浓度越来越低。▲ 铅酸蓄电池。

充电时，铅酸蓄电池极板上产生的硫酸铅会被还原为硫酸、铅及过氧化铅，此时电解液（即硫酸）的浓度又会增大。在充电的同时，电池阳极板上会有氧逸出，而阴极板上会有氢逸出，由于电池密封的并不是很严，故这些气体会逸出跑到空气中。若从重量上计算，虽然这些气体微乎其微，但电池的重量还是有所减小。

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将二吨重的电池充满电，相比较无电时，满电的电池会增加重量吗？

1⃣️电瓶是密封的，充电过程是电解，由于电解要做功就有发热，因为正负极板及电解液密封在电箱内，内面物质与外界不相通，只在电箱内产生电解反应，所以，充满电后电瓶不会增加重量。

2⃣️不管密封多严的电瓶，当使用到衰老后，里面的电解液都接近干涸，一方面是充电放电的电解与还原产生了热消耗，这叫转换，就像胖子发了几天热变瘦了，这是燃烧了脂肪维持生命体征，所以电瓶内部由于充放电产生的热能，也会只耗损而不会增加质量。

3⃣️充电产生的化学物质由于固定在电箱内，充电的电子质量几乎不计，电瓶越用会越轻，因为一部分热能转化消耗，一部分蒸馏水蒸发，一部分水与先前干燥的铅板浸入而腐变。如果你有怀疑，可以将新电瓶称重，哪一天更换时再称重，你会发现电瓶重量变轻了。

谢谢！

将二吨重的电池充满电，相比较无电时，满电的电池会增加重量吗？

在经典力学中，质量和能量之间是相互独立、没有关系；

在相对论力学中，能量和质量只不过是物体力学性质的两个不同方面而已。这样能量跟质量之间时存在关系的——质能方程。

以相对论来论，充满电，也即是将一定的能量充入电池中，那电池的重量会增加的。

虽然一般电池的本质就是电子在正极跟负极之间移动，但为了计算方面，我们采用更直观的质能方程计算，电池也计算常用的锂离子电池。质能方程如下。

目前商业锂离子电池能量密度基本在200-300Wh/kg之间，我们就按照最大的300Wh/kg计算。

这个数字是在太小了，小到没有啥概念

将二吨重的电池充满电，相比较无电时，满电的电池会增加重量吗？

答：在经典力学中，电池的充电和放电是化学变化，电池内部的自由电子和正离子发生转移，并没有与外界交换物质，所以电池的质量不变；在相对论当中，能量的变化必定伴随着质量的变化，但是电池充放电中的质量变化非常小，所以完全可以忽略掉。

能量和质量是物质的两种属性，在经典力学当中是独立的，分别有质量守恒定律和能量守恒定律，在相对论当中则是统一的，两者统一为质能守恒定律。

我们以锂电池为例，锂电池的工作原理是：正极材料使用LiMn2O4，负极材料使用石墨，充电时正极当中的Li获得电子，并向负极转移与石墨结合，放电的时候正好相反。

所以对整块理电池而言，理想情况下无论是充电还是放电，理论上流入和流出的电荷是守恒的，并没有多余的物质进出，根据化学反应当中的质量守恒定律，整块电池的质量不发生改变。

如果把这个问题放在相对论中，就需要考虑质量的亏损，因为相对论描述能量和质量是统一的，对于整块锂电池而言，充电之后包含的化学能是增加的，所以整块电池的质量必定也会增加。

我们以能量密度为600Wh/kg的锂电池为例（Wh是瓦特小时），对于一吨重的锂电池，完全充满电时包含的可释放能量为：

E=600*3600*10^3=2*10^9焦耳

根据质能方程，增加的质量为：

△m=E/c^2

=2.4*10^-8kg

=24μg

也就是说，对于一块一吨重的锂电池，理论上充满电后增加的质量只有24微克，与空气中漂浮的最小灰尘差不多一个数量级，完全可以忽略掉。

如果要深究其中的微观原理，要知道化学能的本质是原子之间的化学键，不同的化学键连接强度不一样，其中包含的能量也不一样，对于同样原子组成的化学键，包含能量越高，理论上相同原子的相对论质量也越高。

只不过化学键变化时的能量变化并不大，所以原子的质量变化是非常小的，在化学反应当中可以认为质量是守恒的，实际上存在微小区别，比如碳-12原子在不同的温度，以及不同的同素异形体当中，其质量也会存在微小差别。

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将二吨重的电池充满电，相比较无电时，满电的电池会增加重量吗？

化学反应不会影响物理重量。

将二吨重的电池充满电，相比较无电时，满电的电池会增加重量吗？

说这个问题之前先要搞清楚什么是电池？电池储存的电到底是什么？我们知道，电和水一样，想要流动必须要有条件，高处的水流向低处形成水流，负极的电子流向正极形成电流，道理都一样。为什么会流动？因为不平衡。水压的不平衡导致水流，电荷的不平衡导致电流。所以，理论上任何物体都能做成电池，只要你能使它的电荷不平衡并维持。电池充电的过程其实是用外力把电池中一部分物质的电荷转移到另一部分物质上去，电池的放电过程其实就是被转移的这部分电荷又回老家了。在这过程中电池并没有得到或失去什么。由此可见，电池的质量不会发生什么变化！