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为 大家介绍我国电池的发展历程


在古代,人 类有可能已经不断地在研究和测试“电”这种东西了。一 个被认为有数千年历史的粘土瓶在1932年 于伊拉克的巴格达附近被发现。它 有一根插在铜制圆筒里的铁条可能是用来储存静电用的,然 而瓶子的秘密可能永远无法被揭晓。不 管制造这个粘土瓶的祖先是否知道有关静电的事情,但 可以确定的是古希腊人绝对知道。他 们晓得如果摩擦一块琥珀,就能吸引轻的物体。在 十八世纪的四五十年代,发 电装置的改善和大气电现象的研究,吸 引了物理学家们的广泛兴趣。

1745年,普 鲁士的克莱斯特利用导线将摩擦所起的电引向装有铁钉的玻璃瓶。当他用手触及铁钉时,受到猛烈的一击。可 能是在这个发现的启发下,荷 兰莱顿大学的马森布罗克在1746年发明了收集电荷的“莱顿瓶”。因 为他看到好不容易收集的电却很容易地在空气中逐渐消失,他 想寻找一种保存电的方法。有一天,他 用一支枪管悬在空中,用起电机与枪管连着,另 用一根铜线从枪管中引出,浸 入一个盛有水的玻璃瓶中,他 让一个助手一只手握着玻璃瓶,马 森布罗克在一旁使劲摇动起电机。这 时他的助手不小心将中另一只手与枪管碰上,他 猛然感到一次强烈的电击,喊了起来。马 森布罗克于是与助手互换了一下,让助手摇起电机,他自己一手拿水瓶子,另一只手去碰枪管。

1780年,意 大利解剖学家伽伐尼(LuigiGalvani)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 如果只用一种金属器械去触动青蛙,就无此种反应。伽伐尼认为,出 现这种现像是因为动物躯体内部产生的一种电,他称之为“生物电”。伽 伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣的,他 们竞相重复枷伐尼的实验,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实验后认为: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,意 大利物理学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里,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 特用这种方法成功地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。它成为早期电学实验,电报机的电力来源。

1836年,英国的丹尼尔对“伏特电堆”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─铜电池此后,这 些电池都存在电压随着使用时间延长而下降的问题。

当 电池使用一段时间后电压下降时,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,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。

也是在1860年,法国的雷克兰士(GeorgeLeclanche)还 发明了世界广受使用的电池(碳锌电池)的前身。它 的负极是锌和汞的合金棒(锌-伏特原型电池的负极,经 证明是作为负极制作材料的金属之一),而 它的正极是以一个多孔的杯子盛装着碾碎的二氧化锰和碳的混合物。在 此混合物中插有一根碳棒作为电流收集器。负 极棒和正极杯都被浸在作为电解液的氯化铵溶液中。此系统被称为“湿电池”。雷 克兰士制造的电池虽然简陋但却便宜,所以一直到1880年才被改进的“干电池”取代。负极被改进成锌罐(即电池的外壳),电 解液变为糊状而非液体,基 本上这就是现在我们所熟知的碳锌电池。

1887年,英 国人赫勒森发明了早期的干电池。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。

1890年爱迪生(ThomasEdison)发明可充电铁镍电池。

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