关于电池（转帖）

glock18c

在意大利Bologna市中心大广场南侧还有一个小广场，这里立着一个著名科学家的雕像，他和电池的发明有密切联系。

                               
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发明电池，功不可没 Luigi Galuarni

    谈到电池的发明不得不说到青蛙，意大利Bologna大学的解刨学教授Luigi Galuarni在起电机旁解剖青蛙时发现当金属刀接触青蛙腿部神经时蛙腿会抽搐。他很留意这个情况，之后又做了很多实验，发表了论文《关于电对肌肉的运动作用》，与此同时，一个专门做电学实验的意大利人Alessandro Volta也看到了这篇文章，并结合电现象做起了实验。

                               
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解剖青蛙

    他把一根由两种金属接起来的弯杆，一端与眼睛接触，另一端放在嘴里，在接触的瞬间就有光亮的感觉（这和牛顿用钻压眼球直视太阳光有一拼）。

                               
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“疯子”Alessandro Volta

    之后他用舌头同时舐着一个金币和一个银币时，一旦用导线连接两币就会产生刺觉（这人总是用五官做实验……）。我猜也许Luigi那篇论文是意大利文写的，所以其他国家科学家才没有捷足先得。

    伏特猜想，在所有这些实验中本质的东西是不同金属的接触。1794年他开始着手证明这个假说。实验证明，只要在两种金属片中间隔以盐水或碱水浸过的吸墨纸，麻布，并用金属线把它连接起来，不论有无青蛙肌肉，都会有电流通过，蛙腿神经只不过是一种非常灵敏的验电器而已。

                               
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    在汽车、笔记本电脑、MP3和手机中都可以看到电池。我们先看看几种日常生活中能见到的电池，再看看当今电池技术的顶峰产品。

                               
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PP3电池

    在便携式晶体管收音机兴起时，PP3电池便应运而生，即使到现在，仍有生产商把它称作“晶体管”电池（"transistor" battery）。劲量公司声称这款电池是由他们在1956年首先推出的。在一些手持烟雾探测器和闹钟里还有可以见到它。

                               
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ipod shuffle 锂电池

    这种电池已经广泛运用在各种MP3、MP4、GPS导航中，锂电池在工作电压、使用寿命、充电时间上都是突破点。

                               
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超快速充电锂电池

    上面是东芝公司的员工展示超快速充电锂电池，一块电池可以在5分钟之内充满总电量的90%。

                               
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超薄锂电池

                               
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这款电池是在2008年国际消费类电子展时展出的“喝橘子汁的电池”。

                               
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喝橘子汁的电池

    只要注入一些液体，比如橘子汁，酒精、甚至是口水，都可以让它工作。

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超长耐久电池

    这位模特展示的是松下最新开发的EVOLTA系列碱性电池，这款电池储存的电量已经申报了吉尼斯世界记录，是普通AA碱性电池的10倍。

                               
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燃料电池

    这是一款世界上最小的燃料电池，和一枚硬币的大小类似，能够为电脑提供8-16小时的电力。

                               
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质子交换膜燃料电池

    这是卡西欧电子研制的质子交换膜燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置。这款电池的容量比普通笔记本锂电池大4倍，而且还有望应用在汽车等大型设备中。

这一款电池也来自东芝电子，这款燃料电池使用甲醇做燃料，如果用它听MP3的话，10毫升甲醇可以听60个小时。

                               
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甲醇燃料电池

    燃料电池虽然现在还罕有投入实用和量产的商品，但很多实验品都选用甲醇做燃料。

                               
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快速充电

    东芝公司在快速充电技术上表现一直很抢眼，这款电池可以在30秒内完成80%电量的充电。

                               
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布什与氢燃料电池

    美国前总统布什在Johnson Controls电池技术中心和科学家就氢燃料电池进行讨论。从图片看这里也应该是公司的接待位置，不知道为什么把眼睛保护的那么严密？？

                               
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汽车用电池驱动

    已经有电池应用在汽车中了，图中的照片是福特汽车公司Escape系列混合动力SUV的电池仓。

                               
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锂电池驱动汽车

    这是一款雪弗莱使用锂电池的概念车设计，图中蓝色的部分就是锂电池。不过和氢燃料电池相比，这个离实际量产相距更远。

  电池是能持续产生电子的化学装置。每个都电池有正负极，在AA、AAA型、C型或者D型电池中，正负极在电池的两端。

                               
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C型和D型电池

    负极部分产生电子，正负极之间如果连接一根金属线，电子就顺着它迅速流到正极，有多快呢？主要看电压有多高，不过大约几百公里每秒的样子，如果直接这样接起来是比较危险的，一般都需要把某种类型的负载接在电池正负极两端，比如灯、电动机、无线电等等。

                               
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最简单的电池应用

    电池两端电子生成的数量取决于电池里化学反应的速度，您可以在电子市场中买个几十块钱的万用表，这样可以看到自制电池生效的过程。

    以下将介绍如何制作伏特电堆：

    1、准备若干1毛钱、5毛钱硬币，纸板、盐、水
    2、兑一杯盐水，尽量饱和
    3、将纸板浸入盐水中
    4、1美分硬币在上，10美分硬币在下，中间夹一层蘸了盐水的纸板（三明治一样）
    5、把若干个三明治堆起来。

                               
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伏特电堆示意图

    这时你用万用表量顶部与底部的电压，会出现读数，200年前伏特就做过这样的实验了。您也可以增加堆叠层数看看电压如何变化，也可以改用其他币种看看电压有什么变化。

此外还可以做一个实验，需要准备以下材料：一个容器（糖罐）、一些稀酸（醋、柠檬汁）、几个钉子（曲别针、大头针）、一些铜线。然后这样做：

    1、选择不同材质的钉子，一根铜丝拴一个钉子
    2、把算倒入容器内
    3、把两个系着铜丝的钉子扔进容器里，不让他们互相接触
    4、用万用表看电压电流变化

                               
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简单的电池

    您可以换用曲别针，或者其他金属看看电压与电流的变化，也可以换用盐水看看变化。

glock18c

大部分传统电池让电子保持一个方向的运动从而产生电流的，蓄电池则可以在外加电压的作用下发生逆向反映。比如铅酸蓄电池在适当的电压下向电池充电，两个极板上将再次生成铅和二氧化铅。而中学学过的很多生成氢气的电解反应过程中，氢气就很难回到电解液中。现代电池使用各种化学物质为反应提供能量。典型的化学电池包括：

• 锌碳电池——（也称为标准碳电池）所有廉价的AA型、C型和D型干电池均使用锌碳化学物质。电极为锌和碳，两极之间采用酸性糊状液体作为电解液。
• 碱性电池——用于常见的Duracell（金霸王）和Energizer（劲量）电池，电极为锌和二氧化锰，并使用碱性电解液。
• 照相机锂电池——照相机中的电池使用锂、碘化锂和碘化铅，因为它们能够提供电涌保护。
• 铅酸电池——用于汽车，电极为铅和二氧化铅，并使用强酸电解液（可充电）。
• 镍镉电池——电极为氢氧化镍和镉，并使用氢氧化钾作为电解液（可充电）。
• 镍金属氢化物电池——此类电池将很快取代镍镉电池，因为前者不存在记忆效应，而后者却存在（可充电）。
• 锂离子电池——由于具备极佳的功率重量比，因此此类电池通常用于高端笔记本电脑和手机（可充电）。
• 锌空气电池——此类电池重量轻，并可以充电。
• 锌汞电池——此类电池通常用于助听器。
• 锌银电池——由于具备良好的功率重量比，因此此类电池用于航空航天设备。
• 金属氯化物电池——此类电池用于电动车。
• 在使用电池的设备中因为需要的电压和电流不同，我们不可能只使用单个电池，通常需要将电池单元串联在一起形成更高的电压，或将其并联在一起形成更高的电流。下图显示了这两种结构：
  
                                 
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  电池的并联和串联
      上面四个电池是并联，如果每个电池单元生成1.5伏电压，四个并联后电压也是1.5V，但提供的电流却为单个电池单元的四倍。下面的四个电池是串联，这样连接后将产生6V电压，能提供的电流和单个电池一样。
  
      当你买电池时，包装上会显示电池的额定电压和额定电流。比如老式数码相机使用四节镍镉电池，每个电池单元的额定电压为1.25伏，额定电流为500毫安时，额定毫安时表示电池里的电量，也就是可以提供电子的总数。您可以将额定的毫安时划分为多种不同的形式，一个500毫安时的电池可以在100小时内生成5mA电流，在50小时内生成10mA电流、在20小时内生成25mA电流，或（在理论上）在1小时内生成500毫安电流，甚至在30分钟内生成1A电流。
• 但电池并不具备如此高的线性。首先，所有电池都有一个额定的最大电流—一个500毫安时的电池无法在1秒内生成30,000毫安电流，原因是该电池的化学反应无法在如此短的时间内发生，并且在更高的电流强度下，电池会生成大量热量，从而损失了某些能量。此外，在极低的电流强度下，许多化学电池的寿命可能会比预期的寿命长或短。但在通常的使用范围内，可以对额定毫安时进行一定程度的线性划分。使用额定的毫安时，可以粗略估计电池在给定负载下的持续供电时间。
      如果将四个1.25伏、500毫安时的电池串联在一起，则最终的电压为5伏(1.25x4)，电流为500毫安时；如果将这四个电池并联在一起，则最终的电压将为1.25伏，电流为2,000（500x4）毫安时。
  
      您是否见过9V电池的内部结构？
  
  
                                 
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  9V电池内部结构
      9V电池实际是有6个首尾相接的1.5V小电池组成的。

dttfz

好帖子，谢谢了

chengxinLED

{:1_268:}这位仁兄很强大

hulaoxia

学习了，，，，

p275

收了，图文并茂

yhmyhm

优秀的贴子，楼主转贴辛苦了。

jingyuebattery

8错8错

wangbin4316

很好

kingflame

电池知识普及

SYY2003

高质量贴子，看起来赏心悦目

panchavati

抄收了,学习了,还有没有其他更新?

yuyun158

第一页，占位学习

f828

电池的起源和发展，学习了。

Hzy73

学习学习，不过有部分内容带有商业宣传性质。

yfx

好贴，帮顶！

qblee

看来日本重视新型电池的应用,帖子里提到了很多日本公司.