伏打的這些發現,不僅進一步為金屬生電的觀點找到了更多的根據,而且為他發明電池打下了良好的基礎。
伏打雖然不同意伽瓦尼的動物電學說,但是卻從多次重複伽瓦尼的“青蛙試驗”中受到啟發,並進一步進行金屬接觸生電的實驗和研究。正如他自己說過的,假如沒有伽瓦尼的工作基礎,他就不會產生搞自己這種電池的念頭。由此可見,同伽瓦尼的爭論,對於伏打來說,是很有積極意義的。
伏打發明電池,經曆了一個不斷探索和改進的過程。
1799年,他在進行兩種不同金屬接觸生電的實驗中,設計製造了一種裝置,稱為“電堆”。起初他想,既然兩種不同的金屬相接觸,就能生電,那麼,如果把這兩種金屬一對對地重疊起來,不是就可以得到更強的電流嗎?於是,他選擇鋅和銅兩種金屬,進行實驗。
他將一塊圓形銅板放在桌麵上,銅板上麵放一塊在硫酸和水裏浸濕的布,布的上麵再放一塊圓形鋅板。這樣就構成了一組。接著,又按同樣方式將銅板、濕布、鋅板疊起來,構成另一組。這樣,依次一組組地加上去,最後積成一個大堆。這堆東西的頂端為鋅板,底端是銅板。鋅板和銅板各係一根金屬線。當這兩根金屬線接觸或分開時,線端上便出現了電火花。這表明,電堆中已經有電流產生了。這種利用化學作用來產生電流的裝置,便叫做“伏打電堆”。
可是,這種電堆有個很大的缺點,就是不能持久。因為在硫酸和水裏浸濕的布,很快就幹了,幹了就不能發揮作用,所以電流也就產生不出來了。於是,伏打繼續研究改良電堆的方法,使它能夠長久地產生電流。
經過多次實驗,他終於找到了解決的辦法。他取一個玻璃瓶,裏麵盛滿鹽水(或者稀硫酸)。再將一個鋅片和一個銅片對著豎立在瓶內的鹽水裏麵,互不接觸。然後,用一根金屬線將鋅片和銅片的上端連接起來。於是,電流就不斷地產生出來了。在鹽水裏麵,有電由鋅片流到銅片上去;在鹽水外麵,則有電由銅片流向鋅片。這種產生電流的玻璃容器,稱為“伏打電瓶”。接著,伏打又將許多這種電瓶連接起來,使之組成一個環形。這樣,電流便由一對鋅片與銅片依次傳到另一對鋅片與銅片上去。由於電瓶增多,電流的強度便加大了。這種裝置,被稱為“伏打連環電瓶”。
“伏打電瓶”是1800年發明的。後來,人們把它叫做“伏打電池”。這年3月,伏打寫信給當時英國皇家學會會長班克斯勳爵,宣布了他的這項發明。雖然在“伏打電池”問世以前,大約1745年,荷蘭萊頓大學教授馬森布洛克曾經發明一種“萊頓瓶”,可以生電,供科學實驗之用,但是“萊頓瓶”放電很快,不能提供恒穩的電流。由於伏打電池可以提供經久不衰的電流,因此它傳到英國後,很快便在科學實驗中得到普遍的應用。
伏打電池的發明,對電學的發展起到了積極的推動作用。科學家們利用伏打電池提供的持續電源,進行各種實驗,獲得了許多重要發現。其中,電化學和電磁學的研究進展,就與伏打電池的使用有著密切的關係。這一切,都與伏打的貢獻分不開。