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电池的成长经过

时间:2019-10-09 10:29 来源:未知 编辑:admin

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电池的发展历程 电池 最初古希腊人就知道有关静电的事情。他们晓得如果磨擦一块琥珀,就能吸引轻的物体。亚 里斯多德(Aristotle)也知道有磁石这种东西,它是一种具有强大磁力能吸...

  

电池的成长经过

电池的成长经过

电池的成长经过

  电池的发展历程 电池 最初古希腊人就知道有关静电的事情。他们晓得如果磨擦一块琥珀,就能吸引轻的物体。亚 里斯多德(Aristotle)也知道有磁石这种东西,它是一种具有强大磁力能吸引铁和金属的矿石。 1780 年的一天,意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时,两手分别拿着不同的金属器械, 无意中同时碰在青蛙的大腿上,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,仿佛受到电流的刺激,而只用一种金属 器械去触动青蛙,却并无此种反就。伽伐尼认为,出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电,他称 之为 “生物电”。伽伐尼于 1791 年将此试验结果写成论文,公布于学术界。 伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣,他们竞相重复枷伐尼的试验,企图找到一种产生 电流的方法,意大利物理学家伏特在多次试验后认为:伽伐尼的 “生物电”之说并不正确,青蛙的肌肉之 所以能产生电流,大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点,伏特把两种不同的金属片浸在 各种溶液中进行试验。结果发现,这两种金属片中,只要有一种与溶液发生了化学反应,金属片之间就能 够产生电流。 1799 年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通 过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时,会感到 强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池—— “伏特电堆”。这个“伏特电堆” 实际上就是串联的电池组。它成为早期电学试验,电报机的电力来源。 意大利物理学家伏打就多次重复了伽伐尼的试验。作为物理学家,他的注意点主要集中在那 两根金属上,而不在青蛙的神经上。对于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象,他想这可能与电有关,但是他认 为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的,他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的,与金属 是否接触活动的或死的动物无关。试验证明,只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的(甚至只要 是湿和)硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西(他认为这是使试验成功所必须的),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。这就说明电并不是从蛙的组织中产生的,蛙 腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的试验机而已。 1836 年,英国的丹尼尔对 “伏打电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液,解决了电 池极化问题,制造出第一个不极化,能保持平衡电流的锌—铜电池,又称“丹尼尔电池”。此后,又陆续 有去极化效果更好的 “本生电池”和 “格罗夫电池”等问世。但是,这些电池都存在电压随使用时间延 长而下降的问题。 1860 年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用 一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所 以称它为“ 蓄电池”。然而,已然是什么乐趣已然和仍旧的区别。无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体,因此搬运很不方便,特别是 蓄电池所用液体是硫酸,在挪动时很危险。 1887 年,英国人赫勒森发明了最早的干电池。干电池的电解液为糊状,不会溢漏,便于携 带,因此获得了广泛应用。 将化学能、光能、热能、核能等直接转换为电能的装置。有化学电池、太阳电池、温差电 池、核电池等。通常所说的电池指化学电池。电池的性能参数主要有电动势 、容量、比能量和电阻。电动 势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时,电池非静电力(化学力)所做的功。电动势取决于电 极材料的化学性质, 与电池的大小无关。 电池所能输出的总电荷量为电池的容量 , 通常用安培小时作单位。 在电池反应中,1 千克反应物质所产生的电能称为电池的理论比能量。电池的实际比能量要比理论比能量 小。因为电池中的反应物并不全按电池反应进行,同时电池内阻也要引起电动势降,因此常把比能量高的 电池称做高能电池。电池的面积越大,其内阻越小 。 锂电池 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、 使用非水电解质溶液的电池。 最早出现的锂电 池来自于伟大的发明家爱迪生。 由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所 以,锂电池长期没有得到应用。 随着二十世纪微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电 池随之进入了大规模的实用阶段。 最早得以应用于心脏起搏器中。由于锂电池的自放电率极低,放电电压平缓。使得起搏器植 入人体长期使用成为可能。 锂电池一般有高于 3.0 伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于 计算机,计算器,照相机、手表中。 为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。 比如, 锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。 它们的正极活性物质同时也是电解 液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以,锂电池的研究,也促进 了非水体系电化学理论的发展。 除了使用各种非水溶剂外, 人们还进行了聚合物薄膜电池的 研究。 1992 年 Sony 成功开发锂离子电池。它的实用化,使人们的移动电话、笔记本电脑等便携式 电子设备重量和体积大大减小。使用时间大大延长。由于锂离子电池中不含有重金属铬,与 镍铬电池相比,大大减少了对环境的污染。

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