『壹』 電池是怎麼發明出來的
提起電池的發明,那是在 1871 年,義大利科學家伽伐尼有一次做解剖青蛙的實驗,他把剝了皮的青蛙,用銅鉤鉤住掛在鐵欄桿上。當碰到鐵欄桿時,青蛙的肌肉突然發生抽搐。伽伐尼認為這可能是青蛙身上的一種生物電引起的。
當時,義大利有一個叫伏打的物理學家,他了解到伽伐尼的青蛙實驗後,重復了這樣的試驗。可是他發現在青蛙身上插上銅片和鐵片後,肌肉會發生抽搐,而插上兩片銅片或兩片鐵片,則青蛙肌肉不會抽搐。於是他認為,青蛙抽搐的原因不是他本身的生物電引起的,而是不同金屬插在青蛙身上,使它變成了一個電池,這電池發出來的電使青蛙抽搐。
為了證明自己的看法,伏打將 3O 片圓鋅片和 30 片圓銅片相互疊成一堆,在每片之間又夾入一片浸有濃鹽水的吸水紙,然後,他從銅片和鋅片上各引出一根導線,將兩根導線相接,竟有放電的火花。接入電流表,指針動了,說明有了電流。後來人們就把這種發電裝置,叫做「伏打電堆」。
「伏打電堆」是世界上最早的電池,這個電池是 1800 年製成的,距今已有將近 200 年的歷史。
『貳』 最原始的電池是誰發明的
1800年3月的一天,英國皇家學會收到了一封來信,打開一看,是宣布一項發明的信函,發明人是巴費爾大學的教授伏打,發明項目就是今天的化學電源——伏打電池。
在這之前,要獲得電能只有兩種方法:一種是從靜電機上通過摩擦收集電荷,另一種是從電容器的老祖先——萊頓瓶中收集電荷。
為此,許多科學家都在孜孜不倦地研究新的電源。義大利博洛納大學的教授伽伐尼,就是熱心為此奮斗的一員。經過多年的研究,他發現:當用兩片不同的金屬片接觸到青蛙大腿時,青蛙大腿就會驟然一抽,這是由電流造成的肌肉組織的收縮。於是教授宣布:動物體本身也蓄有電流,只要用金屬片將電流引導出來就行。
當時,許多學者都相信這位教授關於「動物電」的理論,可是巴費爾大學的伏打教授就偏偏不相信。他堅信「動物電」是一種誤解,它的正確答案應該是:當兩種潮濕而不同的金屬放在一起,就會產生電流。
他曾做過有趣而簡單的實驗:把自己的舌頭夾在一張錫箔和一塊銀幣中間,當用手指按緊銀幣和錫箔時,他感到有一種特殊的酸味。他又做了無數次類似的實驗,最後確信:當兩種不同的金屬導體之間放進一個潮濕的導體時,這兩種金屬導體的端處會產生出電流。他當眾做了一個著名的實驗:用一塊銀幣和一塊與它一般大小的鋅板,中間夾著一張潮濕的紙板,做成一組最原始的電池。伏打用20組、30組、60組這樣的電池連接在一起,流出來的電流就相當多了。這時如果用手指去觸及這一大串電池的兩端,就會明顯地感到麻酥酥的。如果用一根導線連著一端去觸及另一端,就會看到閃閃的電火花。
麻酥酥的觸電感覺和瞬間的火花給了伏打極大的鼓舞,他知道,人們要尋找的新電源已經來到了他的實驗室里。他又日夜埋頭實驗,努力使這種新電源得到完善。他發覺潮濕紙板里的水容易被擠出來,影響電流的產生,就改用類似杯子的容器。以後又發現用食鹽水代替普通水,會產生更多的電火花。這里的伏打電池已經達到實用的地步了。
當伏打宣布這一發明的一個月後,伏打電池就已被人們用來把水分解為氧氣和氫氣了。
『叄』 電池是誰發明的
伏特發明了電池。
1799年,義大利物理學家伏特把一塊鋅板和一塊錫板浸在鹽水內里,發現連接兩塊金容屬的導線中有電流通過。於是,他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片,平疊起來。
用手觸摸兩端時,會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功地製成了世界上第一個電池──「伏特電堆」。這個「伏特電堆」實際上就是串聯的電池組。這成為早期電學實驗,電報機的電力來源。
不同電池各有特性,用戶必須依照廠商說明書指示的方法進行充電。在待機備用狀態下,電話也要耗費電池,如果要進行快速充電,宜先將手機關閉或把電池拆下進行充電。
有些自動化的智能型快速充電器當指示燈信號轉變時,只表示充滿了90%,充電器會自動改用慢速充電將電池完全充滿。用戶最好將電池完全充滿後使用,否則會縮短使用時間。
『肆』 電池的發明及發展過程
電池
不管製造這個粘土瓶的祖先是否知道有關靜電的事情,但可以確定的是古希臘人絕對知道。他們曉得如果磨擦一塊琥珀,就能吸引輕的物體。亞里斯多德(Aristotle)也知道有磁石這種東西,它是一種具有強大磁力能吸引鐵和金屬的礦石。
1780年的一天,義大利解剖學家伽伐尼在做青蛙解剖時,兩手分別拿著不同的金屬器械,無意中同時碰在青蛙的大腿上,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,彷彿受到電流的刺激,而只用一種金屬器械去觸動青蛙,卻並無此種反就。伽伐尼認為,出現這種現象是因為動物軀體內部產生的一種電,他稱之為 「生物電」。伽伐尼於1791年將此實驗結果寫成論文,公布於學術界。
伽伐尼的發現引起了物理學家們極大興趣,他們競相重復枷伐尼的實驗,企圖找到一種產生電流的方法,義大利物理學家伏特在多次實驗後認為:伽伐尼的 「生物電」之說並不正確,青蛙的肌肉之所以能產生電流,大概是肌肉中某種液體在起作用。為了論證自己的觀點,伏特把兩種不同的金屬片浸在各種溶液中進行試驗。結果發現,這兩種金屬片中,只要有一種與溶液發生了化學反應,金屬片之間就能夠產生電流。
1799年,伏特把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水裡,發現連接兩塊金屬的導線中有電流通過。於是,他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片,平疊起來。用手觸摸兩端時,會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功的製成了世界上第一個電池—— 「伏特電堆」。這個「伏特電堆」實際上就是串聯的電池組。它成為早期電學實驗,電報機的電力來源。
義大利物理學家伏打就多次重復了伽伐尼的實驗。作為物理學家,他的注意點主要集中在那兩根金屬上,而不在青蛙的神經上。對於伽伐尼發現的蛙腿抽搐的現象,他想這可能與電有關,但是他認為青蛙的肌肉和神經中是不存在電的,他推想電的流動可能是由兩種不同的金屬相互接觸產生的,與金屬是否接觸活動的或死的動物無關。實驗證明,只要在兩種金屬片中間隔以用鹽水或鹼水浸過的(甚至只要是濕和)硬紙、麻布、皮革或其它海綿狀的東西(他認為這是使實驗成功所必須的),並用金屬線把兩個金屬片連接起來,不管有沒有青蛙的肌肉,都會有電流通過。這就說明電並不是從蛙的組織中產生的,蛙腿的作用只不過相當於一個非常靈敏的驗電器而已。
1836年,英國的丹尼爾對 「伏打電堆」進行了改良。他使用稀硫酸作電解液,解決了電池極化問題,製造出第一個不極化,能保持平衡電流的鋅—銅電池,又稱「丹尼爾電池」。此後,又陸續有去極化效果更好的 「本生電池」和 「格羅夫電池」等問世。但是,這些電池都存在電壓隨使用時間延長而下降的問題。
1860年,法國的普朗泰發明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨特之處是,當電池使用一段使電壓下降時,可以給它通以反向電流,使電池電壓回升。因為這種電池能充電,可以反復使用,所以稱它為「 蓄電池」。
然而,無論哪種電池都需在兩個金屬板之間灌裝液體,因此搬運很不方便,特別是蓄電池所用液體是硫酸,在挪動時很危險。
1887年,英國人赫勒森發明了最早的干電池。干電池的電解液為糊狀,不會溢漏,便於攜帶,因此獲得了廣泛應用。
將化學能、光能、熱能、核能等直接轉換為電能的裝置。有化學電池、太陽電池、溫差電池、核電池等。通常所說的電池指化學電池。
電池的性能參數主要有電動勢 、容量、比能量和電阻。電動勢等於單位正電荷由負極通過電池內部移到正極時,電池非靜電力(化學力)所做的功。電動勢取決於電極材料的化學性質,與電池的大小無關。電池所能輸出的總電荷量為電池的容量 ,通常用安培小時作單位。在電池反應中,1千克反應物質所產生的電能稱為電池的理論比能量。電池的實際比能量要比理論比能量小。因為電池中的反應物並不全按電池反應進行,同時電池內阻也要引起電動勢降,因此常把比能量高的電池稱做高能電池。電池的面積越大,其內阻越小 。
電池的種類很多,常用電池主要是干電池、蓄電池,以及體積小的微型電池 。此外,還有金屬-空氣電池、燃料電池以及其他能量轉換電池如太陽電池、溫差電池、核電池等。
干電池 一種使用最廣泛的化學電池。1865年法國人勒克朗謝在伏打電池的基礎上研製了一種碳/二氧化錳/氯化銨溶液/鋅體系的濕電池。經發展,干電池有100餘種。除了鋅 - 錳干電池外,還有鎂 -錳干電池、鋅 - 氧化汞干電池、鋅-氧化銀干電池等 。由於干電池的氧化和還原反應的可逆性很差,用完後一般不能用充電方法使正、負極活性物質恢復到原來狀態,因此干電池又稱為一次電池。最常用的干電池是鋅-錳干電池,有糊式、紙板式、鹼式和疊層式幾種。
糊式鋅-錳干電池 由鋅筒 、電糊層、二氧化錳正極 、炭棒、銅帽等組成。最外面的一層是鋅筒,它既是電池的負極又兼作容器,在放電過程中它要被逐漸溶解;中央是一根起集流作用的碳棒;緊緊環繞著這根碳棒的是一種由深褐色的或黑色的二氧化錳粉與一種導電材料(石墨或乙炔黑)所構成的混合物,它與碳棒一起構成了電池的正極體,也叫炭包。為避免水分的蒸發,干電池的上部用石蠟或瀝青密封 。鋅-錳干電池工作時的電極反應為鋅極:Zn→Zn2++2e
碳極:
紙板式鋅-錳干電池 在糊式鋅-錳干電池的基礎上改進而成。它以厚度為 70~100微米的不含金屬雜質的優質牛皮紙為基,用調好的糊狀物塗敷其表面,再經過烘乾製成紙板,以代替糊式鋅-錳干電池中的糊狀電解質層。紙板式鋅-錳干電池的實際放電容量比普通的糊式鋅 -錳干電池要高出2~3倍。標有「高性能」字樣的干電池絕大部分為紙板式。
鹼性鋅 -錳干電池 其電解質由汞齊化的鋅粉、35%的氫氧化鉀溶液再加上一些鈉羧甲基纖維素經糊化而成 。由於氫氧化鉀溶液的凝固點較低、內阻小 ,因此鹼性鋅 -錳干電池能在-20℃溫度下工作,並能大電流放電。鹼性鋅 - 錳干電池可充放電循環40多次,但充電前不能進行深度放電(保留60%~70%的容量),並需嚴格控制充電電流和充電期終的電壓。
疊層式鋅-錳干電池 由幾個結構緊湊的扁平形單體電池疊在一起構成。每一個單體電池均由塑料外殼、鋅皮、導電膜以及隔膜紙、炭餅(正極)組成。隔膜紙是一種吸有電解液的表面有澱粉層的漿層紙,它貼在鋅皮的上面;隔膜紙上面是炭餅。隔膜紙如同糊式干電池的電糊層,起隔離鋅皮負極和炭餅正極的作用。疊層式鋅 - 錳干電池減去了圓筒形糊式干電池串聯組合的麻煩,其結構緊湊、體積小、體積比容量大,但貯存壽命短且內阻較大,因而放電電流不宜過大。
蓄電池 通過充電將電能轉變為化學能貯存起來,使用時再將化學能轉變為電能釋放出來的一種化學電池。其轉變的過程是可逆的。當蓄電池已完全放電或部分放電後,兩電極板表面形成新的化合物,這時若用適當的反向電流通入蓄電池,就可以使在放電過程中形成的化合物還原為原先的活性物質,供下次放電再用,此過程叫充電,即將電能以化學能的形式貯存在蓄電池中。電池接通負載供給外電路電流的過程叫放電 。 蓄電池的充電和放電過程可以重復循環多次,故蓄電池又稱為二次電池 。 按所使用的電解質溶液的不同,蓄電池分為酸性和鹼性兩大類。按正負極板所使用的活性物質材料又有鉛蓄電池、鎘鎳、鐵鎳、銀鋅、鎘銀蓄電池等幾種。鉛蓄電池為酸性電池,後四種為鹼性電池。
鉛蓄電池 由正極板群、負極板群、電解液和容器等組成。充電後的正極板是棕褐色的二氧化鉛(PbO2),負極板是灰色的絨狀鉛(Pb),當兩極板放置在濃度為27%~37%的硫酸( H2SO4 )水溶液中時 ,極板的鉛和硫酸發生化學反應,二價的鉛正離子( Pb2+)轉移到電解液中,在負極板上留下兩個電子( 2e- )。由於正負電荷的引力,鉛正離子聚集在負極板的周圍,而正極板在電解液中水分子作用下有少量的二氧化鉛( PbO2 )滲入電解液,其中兩價的氧離子和水化合,使二氧化鉛分子變成可離解的一種不穩定的物質——氫氧化鉛〔Pb(OH4〕)。氫氧化鉛由4價的鉛正離子(Pb4+)和4個氫氧根〔4(OH)-〕組成。4價的鉛正離子(Pb4+)留在正極板上,使正極板帶正電。由於負極板帶負電,因而兩極板間就產生了一定的電位差,這就是電池的電動勢。當接通外電路,電流即由正極流向負極。在放電過程中,負極板上的電子不斷經外電路流向正極板,這時在電解液內部因硫酸分子電離成氫正離子(H+)和硫酸根負離子(SO42-),在離子電場力作用下,兩種離子分別向正負極移動,硫酸根負離子到達負極板後與鉛正離子結合成硫酸鉛( PbSO2 )。在正極板上,由於電子自外電路流入,而與4價的鉛正離子(Pb4+)化合成 2價的鉛正離子( Pb2+),並立即與正極板附近的硫酸根負離子結合成硫酸鉛附著在正極上。鉛蓄電池正、負極板在放電過程中的化學反應為
隨著蓄電池的放電,正負極板都受到硫化,同時電解液中的硫酸逐漸減少,而水分增多,從而導致電解液的比重下降在實際使用中,可以通過測定電解液的比重來確定蓄電池的放電程度。在正常使用情況下,鉛蓄電池不宜放電過度,否則將使和活性物質混在一起的細小硫酸鉛晶體結成較大的體,這不僅增加了極板的電阻,而且在充電時很難使它再還原,直接影響蓄池的容量和壽命。鉛蓄電池充電是放電的逆過程。充電時總的化學反應為
鉛蓄電池的工作電壓平穩、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數百個循環 、貯存性能好 ( 尤其適於乾式荷電貯存)、造價較低,因而應用廣泛。採用新型鉛合金,可改進鉛蓄電池的性能。如用鉛鈣合金作板柵,能保證鉛蓄電池最小的浮充電流、減少添水量和延長其使用壽命;採用鉛鋰合金鑄造正板柵 ,則可減少自放電和滿足密封的需要 。此外,開口式鉛蓄電池要逐步改為密封式,並發展防酸、防爆式和消氫式鉛蓄電池。
鹼性蓄電池 與同容量的鉛蓄電池相比,其體積小,壽命長,能大電流放電,但成本較高。鹼性蓄電池按極板活性材料分為鐵鎳、鎘鎳、鋅銀蓄電池等系列。以鎘鎳蓄電池為例,鹼性蓄電池的工作原理是:蓄電池極板的活性物質在充電後,正極板為氫氧化鎳〔 Ni(OH)3 〕,負極板為金屬鎘( Cd );而 放 電 終 止時,正極 板轉 變為 氫 氧化 亞鎳〔 Ni(OH2)〕, 負極板轉 變 為氫 氧 化鎘〔Cd (OH) 2〕,電解液多選用氫氧化鉀( KOH)溶液。在充放電過程中總的化
由充放電過程中的化學反應可知,電解液僅作為電流的載體而濃度並不發生變化,因而只能根據電壓的變化來判斷
充放電的程度。鎘鎳密封蓄電池在充電過程中,正極析出氧氣,負極析出氫氣。由於鎘鎳密封蓄電池在製造時負極物質是過的,這就避免了氫氣的發生;而在正極上產生的氧氣,由於電化學作用被負極吸收,因此防止了氣體在蓄電池內部集聚,從而保證了蓄電池在密封條件下正常工作。鎘鎳蓄電池已有了幾十年的歷史,最初用作牽引、起動、照明及信號電源,現代用作內燃機車、飛機的起動及點火電源。60年代製成的密封式電池則用作人造衛星、攜帶式電動工具、應急裝備的電源。鎘鎳蓄電池改進的方向之一是採用雙極性結構,這種結構的內阻很小,適用於脈沖大電流放電,能滿足大功率設備的供電需要;此外,電極採用壓成式、燒結式和箔式。
金屬-空氣電池 以空氣中的氧氣作為正極活性物質,金屬作為負極活性物質的一種高能電池。使用的金屬一般是鎂、鋁、鋅、鎘、鐵等;電解質為水溶液。其中鋅空氣電池已成為成熟的產品。
金屬 -空氣電池具有較高的比能量,這是因為空氣不計算在電池的重量之內。鋅空氣電池的比能量是現生產的電池中最高的,已達 400瓦·小時/千克(Wh/kg),是一種高性能中功率電池,並正向高功率電池的方向發展。目前生產的金屬-空氣電池主要是一次電池;研製中的二次金屬-空氣 電 池 為 采 用 更 換 金 屬 電 極的 機 械 再 充 電電池 。 由於金屬 - 空 氣電池工作時要不斷地供應空氣,因此它不能在密封狀態或缺少空氣的環境中工作。此外,電池中的電解質溶液易受空氣濕度的影響而使電池性能下降;空氣中的氧會透過空氣電極並擴散到金屬電極上,形成腐蝕電池引起自放電 。
燃料電池 只要連續供應化學原料就能發生化學反應 ,而將化學能轉變為電能的電解質電池。這些化學原料在電池內部(一種原料在正極而另一種在負極)發生反應時,必須防止它們直接反應,否則將產生化學短路,不能從反應中獲得電能。適用於燃料電池的化學反應主要是燃燒反應,進入實用階段的只有氫氧燃料電池。由於氫氧燃料電池要使用貴重金屬鉑作電極材料,成本過高,因此這種電池現在僅用作宇宙飛船的電源。燃料電池的轉換效率高、比能高,工作時無雜訊無污染,結構簡單。
其他能量轉換電池 主要有:①太陽電池。將太陽光的能量轉換為光能的裝置,由半導體製成。當太陽光照射電池表面時,半導體PN結的兩側形成電位差。其效率在10%以上。②溫差電池。將兩種金屬接成閉合迴路,並在兩接頭處保持不同溫度時,迴路中就會產生溫差電動勢,這種裝置稱作溫差電偶 。將溫差電偶串聯成溫差電堆時 ,即 構成 溫 差電池。也可用半導體材料製成溫差電池,其溫差效應較強。③核電池。將核能直接轉換成電能的裝置稱做核電池。通常由輻射β射線(高速電子流)的放射性源、收集這些電子的集電器以及絕緣體 3 部分組成。放射性源一端因失去負電而成為正極,集電器一端得到負電成為負極,兩電極間形成電位差。這種核電池電壓高,但電流小
『伍』 有什麼關於廢電池的小發明
隨身帶一板廢電池,路過仇人家的田,扔一塊進去,心情好多了
『陸』 關於舊電池你知道些什麼
1. 廢舊電池的危害性 一粒紐扣電池可污染60萬升水,等於一個人一生的飲水量。一節電池爛在地里,能夠使一平方米的土地失去利用價值...
『柒』 電池是什麼人發明的
電池發明史
1780年,義大利波羅那大學解剖學教授伽伐尼(Luigi Galvani 1737年9月9日-1798年12月4日)做青蛙腿肌肉運動的解剖學研究,他在實驗中發現,在起電機放電的同時,如果用金屬手術刀觸動蛙腿神經,蛙腿肌肉立刻收縮,為了找出這一現象的原因,在進一步的實驗中意外地發現,若用兩種金屬分別接觸蛙腿的筋腱和肌肉,當兩種金屬的另一端相碰時,蛙腿也會發生抽動。伽伐尼認為這是青蛙體內存在一種「神經電流體」引起的,這種可以使神經、肌肉活動,腦是分泌電液的重要器官。
義大利的物理學家伏達(Alessandro Vlota 1745年2月18日—1827年3月5日)在1792年對伽伐尼的發現做了研究,他發現電流的產生並不需要動物組織,1793年他否認了動物電的存在,認為伽伐尼發現的電產生於兩種不同金屬的接觸,他認為蛙腿的抽動是一種對電流的靈敏的反應,這個電流是由於兩種金屬插在了由肌肉提供的溶液中,並構成迴路而產生的。
1799年伏達用銅片、浸鹽水的紙片、鋅片依次重疊起來,創制了最早的獲得連續電流的伏達電堆。1800年他公布了在1795-1796年間發現的電池原理,1801年他為拿破崙一世演示了伏達電堆,拿破崙授予他金質獎章並封他為伯爵。
1803年,德國化學家裡特爾製造出一台蓄電池。
1836年,英國化學家J.F.丹聶爾製造出了第一塊古典原電池。伏打電堆的一個缺點是由於極化作用而使電流很快減小。他發現的電池是用多細孔的陶罐(開始用動物膜)把浸入硫酸銅溶液中的電極銅棒和鋅棒分開。它能比過去的電池提供更長時間的穩定電流。
1859年,法國物理學家普朗特製造出了第一台可實用的鉛酸蓄電池。他包括兩塊捲成螺旋形的鉛皮,中間用橡皮隔開,浸沒在10%的硫酸溶液中,然後送入電流,使其中一塊鉛皮鍍上,另一塊鉛皮成為粗糙的多孔表面。這種電池比當時的任何電池都具有更高的電動勢。但是由於加工成型過程復雜和冗長,很難批量生產,沒有受到重視。
1865年,法國化學家勒克朗謝製造出第一塊干電池。他採用導電的氯化銨溶液、鋅和石墨作電極,並用二氧化錳作去極劑。這種電池由於使用氯化銨溶液帶來很多不便。
1881年法國化學家C.A.福爾改革了普朗特的鉛蓄電池。他迴避了成型的工序,把直接塗布在鉛板上,這樣使鉛蓄電池引起了商業界的興趣,很快得到批量生產,在汽車、無線電設備、電化學實驗過程中得到應用,成為了通常使用的重要電源。
1888年,化學家卡斯尼爾改進了勒克朗謝的電池。他以潮濕的氯化銨代替其溶液,以鋅皮兼代容器,一舉二用,使用方便,得到了廣泛應用。
『捌』 電池發明的歷史資料
愛迪抄生發明電池1902年
(5月28日)
1902年5月28日,愛迪生今天宣布發明了一種新式蓄電池。這
種電池比以前的鉛酸電池重量輕,但使用壽命長。
這位多產的發明家說,這種電池是用鎳、鐵和鹼溶液製成
的。它能使電力汽車與汽油發動機汽車相媲美。
『玖』 電池的發明給我們的生活帶來很多方便但廢舊的電池處理不會
電池中含有汞、鎘等多種重金屬,不含有鐵,當電池外殼銹蝕後,會污染環境,因此我們電池應分類回收,不能扔入普通垃圾筒.
故選:D.