電池可以說是生活中最常用的裝置之一了,不論是手機、電車還是遙控器中,都有電池的身影。為增進大家對電池的認識,本文將對各類電池的發(fā)展歷史予以介紹。如果你對電池具有興趣,不妨來和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。
一、電池
電池(Battery)指盛有電解質溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復合容器的部分空間,能將化學能轉化成電能的裝置。具有正極、負極之分。隨著科技的進步,電池泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置。如太陽能電池。電池的性能參數(shù)主要有電動勢、容量、比能量和電阻。利用電池作為能量來源,可以得到具有穩(wěn)定電壓,穩(wěn)定電流,長時間穩(wěn)定供電,受外界影響很小的電流,并且電池結構簡單,攜帶方便,充放電操作簡便易行,不受外界氣候和溫度的影響,性能穩(wěn)定可靠,在現(xiàn)代社會生活中的各個方面發(fā)揮有很大作用。
二、各類電池的歷史
一次電池的發(fā)明歸功于意大利科學家伏特(Volta),他在1800年3月20日宣布了他的發(fā)明。伏特的電池由鋅作為陽極,銀作為陰極,中間是吸滿飽和電解質的隔離紙。1836年丹尼爾發(fā)明了第一個實際應用的電池,即著名的丹尼爾電池。這個電池的陰極其是銅片插在硫酸銅溶液中,陽極是鋅片插入硫酸鋅溶液中,兩個溶液之間由多孔隔膜(如素瓷片)隔開。這個電池在鐵路上早期用于信號燈。1866年勒格朗日(Leclanche)發(fā)明了鋅錳電池,他將二氧化錳裝入作陰極,以鋅為陽極,氯化銨溶液作電解質,這個電池在電池的發(fā)展史上是一個重大的轉折,這種類型的電池延續(xù)使用至今。1888年蓋斯南(Gassner)將淀粉加入氯化銨中,制成漿糊狀。從此鋅錳電池就成為“干電池”,而且導致了本世紀初手電筒的發(fā)明,使“干電池”的應用深入到了廣大民眾的生活之中。本世紀中出現(xiàn)了許多適應于各種不同要求的一次電池,例如以銀為陽極,鎂為陰極,海水為電解質的水雷電池,它在短時間內(nèi)提供很高的功率輸出;而心臟起搏電池,要求的是小功率、長壽命等。一次電池的種類和數(shù)量都有了巨大發(fā)展。
二次電池也稱為蓄電池,是真正的電能儲蓄器。1859年由普蘭特(Plante)所發(fā)明的鉛酸蓄電池,在經(jīng)歷了一個半世紀之后,現(xiàn)在看來仍然具有生命力。1896年金格納(Jungner)發(fā)明了鎳鎘電池,這種電池的比容量和壽命比鉛酸電池有了一定提高。愛迪遜(Edson)發(fā)明了鐵鎳電池,曾用于有軌電車的照明電源。銀-鋅電池是由伏特發(fā)明的最早的電池,由于鋅沉積時枝晶的會引起內(nèi)部短路,在很長時間內(nèi)沒有得到實際應用。到了本世紀40年代,恩厥(Andre)等人利用一種隔膜防止短路,才使該電池進入了實用時代。后來又以貯氫合金為陽極,氫氧化亞鎳為陰極制成了鎳-氫電池。1990年日本索尼公司推出了鋰離子電池,該電池具有比能量大,工作電壓高(3.6V)等突出特點。
燃料電池是一種能量轉換裝置,它是由英國保險統(tǒng)計員威廉.格羅夫(Willion Grove)于1839年發(fā)明的。燃料電池主要是通過氫氣和氧氣發(fā)生化學反應而發(fā)電的。1889年蒙德(Mond)和蘭結(Langer)報導了他們對格羅夫工作的發(fā)展,即用空氣代替了氧,用煤氣代替了氫。雅克思(Jacques)設計制造了一個龐大的磚結構燃料電池,以碳棒作陽極,空氣電池為陰極,熔融氫氧化鈉為電解質,輸出電壓約1V,電流密度約100毫安/平方厘米,此電池連續(xù)工作了半年之久。鮑爾(Baure)用碳酸鹽作為電解質,碳作陽極,四氧化三鐵為陰極,使用權溫度升高到1000度左右。但由于高溫下電池材料的腐蝕十分嚴重,因而未能商業(yè)化。燃料電池現(xiàn)代紀元的開始是與弗朗西斯(Francis)、培根(Bacon)、愛德華(Edward)、丘思迪(JusTI)等人的貢獻分不開的。培根于1932年開始進行燃料電池的研究工作,他強調(diào)不使用貴金屬,相信高溫(200度)和高壓(約4KPa)能夠減少極化,百對于電催化卻一無所知。但培根成功的關鍵在于他無意中使用了電催化技術。1958年8月培根演示了一個5千瓦功率的電池系統(tǒng),它能夠用為一部2噸鏟車的動力。此后,燃料電池才有了它的第一個實際應用,即在宇宙飛船中作為輔助動力源,如照明、通信、取暖等。
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