電池傳奇

劉偉偉

電池，模樣多變，大小不一：有長筒形的，有方的，還有紐扣樣的；最小的直徑只有3毫米，最大的電池陣比足球場還大。但不管哪種，都十分有用。電池的發(fā)明也有一段有趣的歷史。

化學(xué)電池的原理

最常見的化學(xué)電池有陽極、陰極和電解液3個部分。電解液中溶解了很多正電荷和負(fù)電荷。當(dāng)用導(dǎo)線將陽極和陰極相連時，化學(xué)反應(yīng)就開始啦……化學(xué)能就被轉(zhuǎn)變成了電能。

青蛙與電池

電池的出現(xiàn)和青蛙有關(guān)，時間則為1780年。事情大概是這樣的：意大利科學(xué)家伽伐尼正在解剖青蛙，銅制的解剖刀偶然間碰到鐵盤內(nèi)蛙腿上一根神經(jīng)，青蛙立刻產(chǎn)生抽搐現(xiàn)象。由此，伽伐尼展開研究，發(fā)現(xiàn)了生物電——所有生物都有生物電現(xiàn)象，這是指生命過程中產(chǎn)生的電流或電壓。

另一位意大利科學(xué)家伏打重復(fù)并檢驗了伽伐尼的實(shí)驗，產(chǎn)生了新的想法：蛙腿只是一個導(dǎo)體，電流是由銅和鐵兩種金屬產(chǎn)生的。為了證明自己的觀點(diǎn)，伏打做了各種試驗。后來他發(fā)現(xiàn)，把兩種不同的金屬（比如銀和鋅）用浸有鹽水的紙板隔開，就會產(chǎn)生持續(xù)的電流。這個發(fā)現(xiàn)可謂石破天驚！電池的歷史由此展開。為此，拿破侖授予了他爵士身份，而為了紀(jì)念他，電壓單位（伏特）也以他的名字而命名（人名Volta的音譯為伏打，單位名Volt音譯為伏特）。

從濕的到干的

因為伏打電池的電解質(zhì)溶液是液態(tài)的，因此被稱為“濕電池”。相對應(yīng)地，后來就產(chǎn)生了“干電池”。

1866年，法國工程師勒克朗謝發(fā)明了一種新電池：以鋅為陽極、二氧化錳為陰極，以氯化銨為電解液，能提供的電壓為1.4伏特。這種電池被命名為“勒克朗謝電池”，也就是現(xiàn)在干電池的原型。1886年，德國的加斯納改進(jìn)勒克朗謝電池，將里面的溶液變成糊狀，用鋅皮封裝起來，成了“干電池”，提供1.5伏特電壓。

輕巧方便的干電池就此開始迅速地發(fā)展，目前已有100多個成員?，F(xiàn)在，人們常見的鋅錳干電池就是加斯納發(fā)明的那種：外殼用鋅制，電池中心的碳棒周圍裹有二氧化錳，外殼和中心之間充填著氯化銨等調(diào)制成的糊狀物。

一次性和可充電的

以前，電池是一次性產(chǎn)品，里面的電用完了，就只能丟棄了——這也太浪費(fèi)了！

1859年，法國物理學(xué)家普朗忒發(fā)明了可充電的電池——蓄電池。最初，普朗忒把兩個鉛片用亞麻布隔開，卷起來浸在充滿硫酸溶液的玻璃瓶內(nèi)。隨后，他又設(shè)計了9芯（9個卷）的鉛酸蓄電池。1899年，瑞典科學(xué)家容格發(fā)明了可充電的鎳鎘電池。1910年，在瑞典就可以買到這種電池了。這種電池比鉛酸電池更實(shí)用，但在當(dāng)時價格非常昂貴。

龐大的電池家族

電池，其實(shí)就是將預(yù)先儲存起的能量轉(zhuǎn)化為可供外用電能的裝置。除了常見的一些電池，你知道還有溫差電池和金屬空氣電池嗎？溫差電池，顧名思義就是利用溫度差異，把熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。溫差電池的材料一般有金屬和半導(dǎo)體兩種。金屬空氣電池則是將空氣或純氧作為電池的負(fù)極，將金屬作為正極的電池。這類電池有很多型號，比如常見的紐扣電池。此外，還有核電池、燃料電池和生物電池等各種新興的電池。而太陽能電池其實(shí)是一種轉(zhuǎn)換裝置，把太陽的光能轉(zhuǎn)換成電能。

2000多年前的“電池”

最早的電池也許在公元前250年左右就出現(xiàn)了。考古學(xué)家在伊拉克首都巴格達(dá)近郊發(fā)現(xiàn)了一把神秘的陶壺。它的基本構(gòu)造和現(xiàn)在的電池幾乎一樣：在黏土所捏成的小陶罐內(nèi)嵌入一個薄薄的銅質(zhì)筒狀物，中央還插了一根鐵棒，用瀝青封口。

它是不是電池？又是怎么工作的？你是不是很好奇？科學(xué)家也是。因為“電池”工作需要電解液，他們推測，當(dāng)時是不大可能有硫酸的，于是，他們使用了醋和葡萄酒，這是當(dāng)時很容易得到的液體。如此一來，果真產(chǎn)生出電來，電壓1.5～2伏特。不過，科學(xué)家相信，它在當(dāng)時不是充當(dāng)電池使用的，而是手藝人用來電鍍金銀飾品的工具。

電池年表