時(shí)高電池的知識(shí)簡(jiǎn)介/法國(guó)時(shí)高蓄電池
電池的性能參數(shù)主要有電動(dòng)勢(shì)、容量、比能量和電阻。電動(dòng)勢(shì)等于單位正電荷由負(fù)極通過(guò)電池內(nèi)部移到正極時(shí)，電池非靜電力（化學(xué)力）所做的功。電動(dòng)勢(shì)取決于電極材料的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無(wú)關(guān)。電池所 電池能輸出的總電荷量為電池的容量，通常用安培小時(shí)作單位。在電池反應(yīng)中，1千克反應(yīng)物質(zhì)所產(chǎn)生的電能稱為電池的理論比能量。電池的實(shí)際比能量要比理論比能量小。因?yàn)殡姵刂械姆磻?yīng)物并不全按電池反應(yīng)進(jìn)行，同時(shí)電池內(nèi)阻也要引起電動(dòng)勢(shì)降，因此常把比能量高的電池稱做高能電池。電池的面積越大，其內(nèi)阻越小。
電池的能量?jī)?chǔ)存有限，電池所能輸出的總電荷量叫做它的容量，通常用安培小時(shí)作單位，它也是電池的一個(gè)重要參數(shù)。原電池制成后即可以產(chǎn)生電流，但在放電完畢即被廢。 在古代，人類有可能已經(jīng)不斷地在研究和測(cè)試“電”這種東西了。一個(gè)被認(rèn)為有數(shù)千年歷史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格達(dá)附近被發(fā)現(xiàn)。它有一根插在銅制圓筒里的鐵條－可能是用來(lái)儲(chǔ)存靜電用的，然而瓶子的秘密可能永遠(yuǎn)無(wú)法被揭曉。不管制造這個(gè)粘土瓶的祖先是否知道有關(guān)靜電的事情，但可以確定的是古希臘人絕對(duì)知道。他們曉得如果摩擦一塊琥珀，就能吸引輕的物體。
亞里士多德在十八世紀(jì)的四、五十年代，發(fā)電裝置的改善和大氣電現(xiàn)象的研究，吸引了物理學(xué)家們的廣泛興趣，745年，普魯士的克萊斯特利用導(dǎo)線將摩擦所起的電引向裝有鐵釘?shù)牟Ａ?。?dāng)他用手觸及鐵釘時(shí)，受到猛烈的一擊?？赡苁窃谶@個(gè)發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)下，萊頓大學(xué)的馬森布羅克在1746年發(fā)明了收集電荷的“萊頓瓶”。因?yàn)樗吹胶貌蝗菀资占碾妳s很容易地在空氣中逐漸消失，他想尋找一種保存電的方法。有一天，他用一支槍管懸在空中，用起電機(jī)與槍管連著，另用一根銅線從槍管中引出，浸入一個(gè)盛有水的玻璃瓶中，他讓一個(gè)助手一只手握著玻璃瓶，馬森布羅克在一旁使勁搖動(dòng)起電機(jī)。這時(shí)他的助手不小心將中另一只手與槍管碰上，他猛然感到一次強(qiáng)烈的電擊，喊了起來(lái)。馬森布羅克于是與助手互換了一下，讓助手搖起電機(jī)，他自己一手拿水瓶子，另一只手去碰槍管。
在一封信里他描述了這次實(shí)驗(yàn)結(jié)果“我想告訴你一個(gè)新奇但可怕的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，但我警告你無(wú)論如何也不要再重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。……把容器放在右手上，我試圖用另一只手從充電的鐵柱上引出火花。突然，我的手受到了一下力量很大的打擊，使我的全身都震動(dòng)了，……手臂和身體產(chǎn)生了一種無(wú)法形容的恐怖感覺(jué)。一句話，我以為我命休矣。” 雖然馬森布羅克不愿再做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，但他由此得出結(jié)論：把帶電體放在玻璃瓶?jī)?nèi)可以把電保存下來(lái)。只是當(dāng)時(shí)搞不清楚起保存電作用的究竟是瓶子還是瓶子里的水，后來(lái)人們就把這個(gè)蓄電的瓶子稱作“萊頓瓶”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)稱為“萊頓瓶實(shí)驗(yàn)”。這種“電震”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，轟動(dòng)一時(shí)，極大的增加了人們對(duì)萊頓瓶的關(guān)注。 馬森布羅克的警告起了相反的作用，人們?cè)诟笠?guī)模地重復(fù)進(jìn)行著這種實(shí)驗(yàn)，有時(shí)這種實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)直成了一種娛樂(lè)游戲。人們用萊頓瓶作火花放電殺老鼠的表演，有人用它來(lái)點(diǎn)酒精和火藥。其中規(guī)模最壯觀的一次示范表演是法國(guó)人諾萊特在巴黎圣母院前作的。諾萊特邀請(qǐng)了法王路易十五的皇室成員臨場(chǎng)觀看表演。他調(diào)來(lái)了七百個(gè)修道士，讓他們手拉手排成一行，全長(zhǎng)達(dá)900英尺，約275米，隊(duì)伍十分壯觀。讓排頭的修道士用手拿住萊頓瓶，排尾的修道士手握萊頓瓶的引線，接著讓萊頓瓶起電，結(jié)果七百個(gè)修道士因受電擊幾乎同時(shí)跳了起來(lái)，在場(chǎng)的人無(wú)不為之目瞪口呆。諾萊特以令人信服的語(yǔ)氣向人們解釋了電的巨大威力。后來(lái)人們很快又把電用于醫(yī)學(xué)，將起電機(jī)產(chǎn)生的電通過(guò)病人身體，用于治療半身不遂，神經(jīng)痛等病癥。這種治療方法一直使用，直到人們弄明白電的作用后，才停止下來(lái)。1786年，意大利解剖學(xué)家伽伐尼在做青蛙解剖時(shí)，兩手分別拿著不同的金屬器械，無(wú)意中同時(shí)碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激，而只用一種金屬器械去觸動(dòng)青蛙，卻并無(wú)此種反應(yīng)。伽伐尼認(rèn)為，出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因?yàn)閯?dòng)物軀體內(nèi)部產(chǎn)生的一種電，他稱之為“生物電”。伽伐尼于1791年將此實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)成論文，公布于學(xué)術(shù)界。 伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了物理學(xué)家們極大興趣，他們競(jìng)相重復(fù)枷伐尼的實(shí)驗(yàn)，企圖找到一種產(chǎn)生電流的方法，意大利物理學(xué)家伏特在多次實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為：伽伐尼的“生物電”之說(shuō)并不正確，青蛙的肌肉之所以能產(chǎn)生電流，大概是肌肉中某種液體在起作用。為了論證自己的觀點(diǎn)，伏特把兩種不同的金屬片浸在各種溶液中進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這兩種金屬片中，只要有一種與溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，金屬片之間就能夠產(chǎn)生電流。 1799年，伏特把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水里，發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導(dǎo)線中有電流通過(guò)。于是，他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片，平疊起來(lái)。用手觸摸兩端時(shí)，會(huì)感到強(qiáng)烈的電流刺激。伏特用這種方法成功的制成了世界上第一個(gè)電池──“伏特電堆”。這個(gè)“伏特電堆”實(shí)際上就是串聯(lián)的電池組。它成為早期電學(xué)實(shí)驗(yàn)，電報(bào)機(jī)的電力來(lái)源。為了證明自己大發(fā)現(xiàn)是對(duì)的，伏特決定更深入地了解電的來(lái)源。一天，他拿出一塊錫片和一枚銀幣，把這兩種金屬放在自己的舌頭上，然后叫助手將金屬導(dǎo)線把它們連接起來(lái)，霎時(shí)，他感到滿嘴的酸味兒。接著，他將銀幣和錫片交換了位置，當(dāng)助手將金屬導(dǎo)線接通的一瞬間，伏特感到滿嘴的咸味。意大利物理學(xué)家伏特就多次重復(fù)了伽伐尼的實(shí)驗(yàn)。作為物理學(xué)家，他的注意點(diǎn)主要集中在那兩根金屬上，而不在青蛙的神經(jīng)上。對(duì)于伽伐尼發(fā)現(xiàn)的蛙腿抽搐的現(xiàn)象，他想這可能與電有關(guān)，但是他認(rèn)為青蛙的肌肉和神經(jīng)中是不存在電的，他推想電的流動(dòng)可能是由兩種不同的金屬相互接觸產(chǎn)生的，與金屬是否接觸活動(dòng)的或死的動(dòng)物無(wú)關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，只要在兩種金屬片中間隔以用鹽水或堿水浸過(guò)的（甚至只要是濕和）硬紙、麻布、皮革或其它海綿狀的東西（他認(rèn)為這是使實(shí)驗(yàn)成功所必須的），并用金屬線把 還原伽伐尼實(shí)驗(yàn)的繪畫(huà)
兩個(gè)金屬片連接起來(lái)，不管有沒(méi)有青蛙的肌肉，都會(huì)有電流通過(guò)。這就說(shuō)明電并不是從蛙的組織中產(chǎn)生的，蛙腿的作用只不過(guò)相當(dāng)于一個(gè)非常靈敏的驗(yàn)電器而已。1836年，英國(guó)的丹尼爾對(duì)“伏特電堆”進(jìn)行了改良。他使用稀硫酸作電解液，解決了電池極化問(wèn)題，制造出第一個(gè)不極化，能保持平衡電流的鋅─銅電池，又稱“丹尼爾電池”。此后，又陸續(xù)有去極化效果更好的“本生電池”和“格羅夫電池”等問(wèn)世。但是，這些電池都存在電壓隨使用時(shí)間延長(zhǎng)而下降的問(wèn)題。1860年，法國(guó)的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨(dú)特之處是，當(dāng)電池使用一段使電壓下降時(shí)，可以給它通以反向電流，使電池電壓回升。因?yàn)檫@種電池能充電，可以反復(fù)使用，所以稱它為“蓄電池”。 然而，無(wú)論哪種電池都需在兩個(gè)金屬板之間灌裝液體，因此搬運(yùn)很不方便，特別是蓄電池所用液體是硫酸，在挪動(dòng)時(shí)很危險(xiǎn)。也是在1860年，法國(guó)的雷克蘭士(GeorgeLeclanche)還發(fā)明了世界廣受使用的電池（碳鋅電池）的前身。它的負(fù)極是鋅和汞的合金棒(鋅－伏特原型電池的負(fù)極，經(jīng)證明是作為負(fù)極材料的最佳金屬之一)，而它的正極是以一個(gè)多孔的杯子盛裝著碾碎的二氧化錳和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作為電流收集器。負(fù)極棒和正極杯都被浸在作為電解液的氯化銨溶液中。此系統(tǒng)被稱為“濕電池”。雷克蘭士制造的電池雖然簡(jiǎn)陋但卻便宜，所以一直到1880年才被改進(jìn)的“干電池”取代 雷克蘭士發(fā)明的電池
。負(fù)極被改進(jìn)成鋅罐（即電池的外殼），電解液變?yōu)楹隣疃且后w，基本上這就是現(xiàn)在我們所熟知的碳鋅電池。1887年，英國(guó)人赫勒森發(fā)明了最早的干電池。干電池的電解液為糊狀，不會(huì)溢漏，便于攜帶，因此獲得了廣泛應(yīng)用。 1890年Thomas Edison 發(fā)明可充電的鐵鎳電池 1896年在美國(guó)批量生產(chǎn)干電池 1896年發(fā)明D型電池。 1899年Waldmar Jungner 發(fā)明鎳鎘電池. 1910年可充電的鐵鎳電池商業(yè)化生產(chǎn) 1911年中國(guó)建廠生產(chǎn)干電池和鉛酸蓄電池（上海交通部電池廠） 1914年Thomas Edison 發(fā)明堿性電池。 1934年Schlecht and Akermann 發(fā)明鎳鎘電池?zé)Y(jié)極板。 1947年Neumann 開(kāi)發(fā)出密封鎳鎘電池. 1949年Lew Urry (Energizer) 開(kāi)發(fā)出小型堿性電池 1954年Gerald Pearson, Calvin Fuller and Daryl Chapin 開(kāi)發(fā)出太陽(yáng)能電池。 1956年Energizer.制造第一個(gè)9伏電池 1956年中國(guó)建設(shè)第一個(gè)鎳鎘電池工廠（風(fēng)云器材廠（755廠）） 1960前后Union Carbide.商業(yè)化生產(chǎn)堿性電池，中國(guó)開(kāi)始研究堿性電池（西安慶華廠等三家合作研發(fā)） 1970前后出現(xiàn)免維護(hù)鉛酸電池。。 1970前后一次鋰電池實(shí)用化。1976年P(guān)hilips Research的科學(xué)家發(fā)明鎳氫電池. 1980前后開(kāi)發(fā)出穩(wěn)定的用于鎳氫電池的合金。 1983年中國(guó)開(kāi)始研究鎳氫電池（南開(kāi)大學(xué)）1987年中國(guó)改進(jìn)鎳鎘電池工藝，采用發(fā)泡鎳，電池容量提升40% 1987前中國(guó)商業(yè)化生產(chǎn)一次鋰電池1989年中國(guó)鎳氫電池研究列入國(guó)家計(jì)劃 1990前出現(xiàn)角型（口香糖型）電池太陽(yáng)能電池板
1990前后鎳氫電池商業(yè)化生產(chǎn)。1991年Sony.可充電鋰離子電池商業(yè)化生產(chǎn)1992年Karl Kordesch, Josef Gsellmann and Klaus Tomantschger 取得堿性充電電池專利1992年Battery Technologies, Inc.生產(chǎn)堿性充電電池1995年中國(guó)鎳氫電池商業(yè)化生產(chǎn)初具規(guī)模1999年可充電鋰聚合物電池商業(yè)化生產(chǎn)2000年中國(guó)鋰離子電池商業(yè)化生產(chǎn)2000年后燃料電池，太陽(yáng)能電池成為全世界矚目的新能源發(fā)展問(wèn)題的焦點(diǎn)
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