正文 第42章 日常生活裏的電池(1 / 1)

電池的曆史可以追溯到兩千多年前的古伊拉克時代。在伊拉克首都巴格達,考古者發現了一種素燒的陶壺是一種使用銅和鐵的電池。這被認為是至今發現的最早的電池證據。而現代真正作為化學能的儲藏體,根據人們的需要可控製地放出電能的裝置,首先由亞曆山德羅·伏特發明,當時稱為伏打電堆(Volta Pile)。

化學電池、電化電池、電化學電池或電化學池是指通過氧化還原反應,把正極、負極活性物質的化學能,轉化為電能的一類裝置。與普通氧化還原反應不同的是氧化和還原反應是分開進行的,氧化在負極,還原在正極,而電子得失是通過外部線路進行的,所以形成了電流。這是所有電池的本質特點。經過長期的研究、發展,化學電池迎來了品種繁多,應用廣泛的局麵。大到一座建築方能容納得下的巨大裝置,小到以毫米計的類型。現代電子技術的發展,對化學電池提出了很高的要求。每一次化學電池技術的突破,都帶來了電子設備革命性的發展。世界上很多電化學科學家,把興趣集中在作為電動汽車動力的化學電池領域。

日常生活中的電池包括一次性電池和可充電電池。

一次性電池(Primary Battery)俗稱“用完即棄”電池,因為它們的電量耗盡後,無法再充電使用,隻能丟棄。常見的一次性電池包括:

鋅錳電池——電壓約1.5伏,電池容量較低,能輸出的電能也較低,幾乎被堿錳電池所取代,唯獨不會在長期存放後漏出有害腐蝕液體,所以仍被應用於低用電量且需長期使用的裝置,例如鍾、紅外線遙控等。

堿錳電池——電壓約1.5伏,電池容量及輸出的電能較鋅錳電池高,但不及鎳氫電池,長期存放後會漏出有害腐蝕液體。

鋰電池——電壓約3伏,電池容量及輸出的電能極高,可以存放十年仍有相當電力,但價錢較貴。

其他一次性電池包括有鋅電池、鋅空電池、鋅汞電池、水銀電池、氫氧電池和鎂錳電池。

可充電電池又稱二次電池(Secondary battery)、蓄電池。其優點是在充電後可多次循環使用,它們可全充放電200~1500次,充電電池的負荷力要比大部分一次性電池高。常見的類型有:

鉛酸電池——電壓約2伏,容量低但可輸出較大的功率、電量,常使用於汽車中作啟動引擎用,或用於不斷電係統(UPS)、無線電機、通信機。

鎳鎘電池NiCd——電壓約1.2伏,有較強烈的記憶效應,而且容量較低,含有毒物質,對環境有害,現已被淘汰。

鎳氫電池NiMH——電壓約1.2伏,有極輕微的記憶效應,容量較鎳鎘電池大(也比堿性電池大)。舊鎳氫電池有較大的自放電,新的鎳氫電池自放電低至與堿性電池相約,而且可在低溫下使用(-20℃),充電裝置、電壓與鎳鎘電池相同,已取代了鎳鎘電池,同時也可取代絕大部分堿性電池的用途。

鋰離子電池——電壓約3.6~3.7伏,容量較高、重量較輕,但價錢也較貴,常用於移動電話及數碼相機。

所謂電池容量是指電池所能儲存的電荷量,電荷的符號為Q,單位為庫倫(C),決定電池容量的因素有:電池的種類(也即製造電池的物質)、電池的體積、電池的溫度、放電速率,所以同一枚電池在不同環境下會有不同容量。

電池從最初的碳素電池走到現在的蓄電池,可謂進步顯著,然而,隻要我們細想便會發現,當下,電池被更多的用於娛樂通訊影音一類的電子產品上,而我們聽到的更多關於電池的呼聲就是,為何電池那麼不耐用,每天都要充一次電,有誰來改變如此尷尬的現狀?是的,大家都是這樣想的,尤其是那些通訊設備製造商,他們恨不得你的電池一周一充,他們正在努力,然而,結果不會太樂觀,因為我們都在向往更薄更輕,這與電池的蓄電量是背道而馳的。