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1、項目三 兒歌電池的起源和發(fā)展史 jinxinluckyday 項目三 兒歌電池的誕生 電池的誕生，基于人們對于獲取持續(xù)而穩(wěn)定的電流的需要。不過，電池的發(fā)明，是來源于一次青蛙的解剖實驗所產(chǎn)生的靈感，多少有些偶然。 1780年的一天，意大利解剖學(xué)家伽伐尼（Luigi Galvani）在做青蛙解剖時，兩手分別拿著不同的金屬器械，無意中同時碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激，而如果只用一種金屬器械去觸動青蛙，就無此種反應(yīng)。伽伐尼認(rèn)為，出現(xiàn)這種現(xiàn)像是因為動物軀體內(nèi)部產(chǎn)生的一種電，他稱之為“生物電”。 項目三 兒歌電池的誕生伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了物理學(xué)家們的極大興趣，他們競相重
2、復(fù)伽伐尼的實驗，企圖找到一種產(chǎn)生電流的方法。而意大利物理學(xué)家伏特（Alessandro Volta）在多次實驗后則認(rèn)為：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。 項目三 兒歌電池的誕生為了論證自己的觀點，伏特把兩種不同的金屬片浸在各種溶液中進行試驗。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，伏特成功制成了世界上第一個電池“伏特電堆”。這個“伏特電堆”實際上就是串聯(lián)的電池組。 項目三 兒歌電池的誕生 1836年，英國的丹尼爾對“伏特電堆”進行了改良，又陸續(xù)有效果更好的“本生電池”和“格羅夫電池”等問世。 然而在當(dāng)時，無論哪
3、種電池都需在兩個金屬板之間灌裝液體，搬運很不方便，特別是蓄電池所用液體是硫酸，在挪動時很危險。 項目三 兒歌電池的誕生干電池的誕生 干電池的鼻祖在19世紀(jì)中期誕生。1860年，法國的雷克蘭士（George Leclanche）發(fā)明了碳鋅電池，這種電池更容易制造，且最初潮濕水性的電解液，逐漸被黏濁狀類似糨糊的方式取代，于是裝在容器內(nèi)時，“干”性的電池出現(xiàn)了。 1887年，英國人赫勒森（Wilhelm Hellesen）發(fā)明了最早的干電池。相對于液體電池而言，干電池的電解液為糊狀，不會溢漏，便于攜帶，因此獲得了廣泛應(yīng)用。 項目三 兒歌電池的誕生 如今，干電池已經(jīng)發(fā)展成為一個龐大的家族，種類達100
4、多種。常見的有普通鋅-錳干電池、堿性鋅-錳干電池、鎂-錳干電池等。不過，最早發(fā)明的碳鋅電池依然是現(xiàn)代干電池中產(chǎn)量最大的電池。在干電池技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，新的問題又出現(xiàn)了。人們發(fā)現(xiàn)，干電池盡管使用方便、價格低廉，但用完即廢，無法重新利用。另外，由于以金屬為原料容易造成原材料浪費，廢棄電池還會造成環(huán)境污染。于是，能夠經(jīng)過多次充電放電循環(huán)，反復(fù)使用的蓄電池成為新的方向。 項目三 兒歌電池的誕生事實上，蓄電池的最早發(fā)明同樣可以追溯到1860年。當(dāng)年，法國人普朗泰（Gaston Plante）發(fā)明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨特之處是，當(dāng)電池使用一段時間電壓下降時，可以給它通以反向電流，使電池電壓回
5、升。因為這種電池能充電，并可反復(fù)使用，所以稱它為“蓄電池”。 項目三 兒歌電池的誕生 1890年，愛迪生發(fā)明可充電的鐵鎳電池，1910年可充電的鐵鎳電池商業(yè)化生產(chǎn)。 如今，充電電池的種類越來越豐富，形式也越來越多樣，從最早的鉛蓄電池，鉛晶蓄電池，到鐵鎳蓄電池以及銀鋅蓄電池，發(fā)展到鉛酸蓄電池、太陽能電池以及鋰電池等等。與此同時，蓄電池的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，電容越來越大，性能越來越穩(wěn)定，充電越來越便捷。 項目三 兒歌電池的誕生鋰電池的產(chǎn)生 在電池這個領(lǐng)域，鋰離子電池和燃料電池成為最令人矚目的明星。 從上面的故事可以看出，整個電池的發(fā)展史也可以說是一個“試試各種金屬能不能造電池”的歷史?，F(xiàn)在電池界最紅
6、的金屬是“鋰”。鋰是所有金屬里最輕的，比水還輕，而且特別活潑，需要保存在石蠟里。 項目三 兒歌實際上，當(dāng)初愛迪生就曾經(jīng)發(fā)明過鋰電池，但是由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高，所以鋰電池長期沒有得到應(yīng)用?，F(xiàn)在，人們對電池“求賢若渴”，這些問題也就不是問題了。恰好鋰電池具有能量重量比高、電壓高、自放電小、可長時間存放等優(yōu)點，所以它在近30年中取得了巨大發(fā)展。我們用的計算機、計算器、照相機、手表中的電池都是鋰電池。 鋰電池組裝完成后電池即有電壓，不需充電。這種電池也可以充電，但循環(huán)性能不好，在充放電循環(huán)過程中，容易形成鋰枝晶，造成電池內(nèi)部短路，所以一般情況下這種電池是禁止充電的。 項目三 兒歌電池的誕生后來，索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物做正極，在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。 鋰離子電池的優(yōu)勢十分明顯：工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量高、無記憶效應(yīng)、無污染、自放電小、循環(huán)壽命長。鋰離子電池通過鋰離子在正負(fù)極之間跑來跑去來充電和放電。 項目三 兒歌電池的誕生這個領(lǐng)域最牛的技術(shù)是“層迭電池結(jié)構(gòu)”，也就是把好多個電池做成很薄的層然后迭在一起，這樣可以用很小的體積達到很高的效率。所以，鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于汽車、筆記本、手機等行業(yè)。
電池的起源和發(fā)展史
