❶ 电池的发明及发展过程
电池
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。他们晓得如果磨擦一块琥珀,就能吸引轻的物体。亚里斯多德(Aristotle)也知道有磁石这种东西,它是一种具有强大磁力能吸引铁和金属的矿石。
1780年的一天,意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时,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,而只用一种金属器械去触动青蛙,却并无此种反就。伽伐尼认为,出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电,他称之为 “生物电”。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文,公布于学术界。
伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣,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,青蛙的肌肉之所以能产生电流,大概是肌肉中某种液体在起作用。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,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,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的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。
意大利物理学家伏打就多次重复了伽伐尼的实验。作为物理学家,他的注意点主要集中在那两根金属上,而不在青蛙的神经上。对于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象,他想这可能与电有关,但是他认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的,他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的,与金属是否接触活动的或死的动物无关。实验证明,只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的(甚至只要是湿和)硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西(他认为这是使实验成功所必须的),并用金属线把两个金属片连接起来,不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。这就说明电并不是从蛙的组织中产生的,蛙腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的验电器而已。
1836年,英国的丹尼尔对 “伏打电堆”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,又称“丹尼尔电池”。此后,又陆续有去极化效果更好的 “本生电池”和 “格罗夫电池”等问世。但是,这些电池都存在电压随使用时间延长而下降的问题。
1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。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。
1887年,英国人赫勒森发明了最早的干电池。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。
将化学能、光能、热能、核能等直接转换为电能的装置。有化学电池、太阳电池、温差电池、核电池等。通常所说的电池指化学电池。
电池的性能参数主要有电动势 、容量、比能量和电阻。电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时,电池非静电力(化学力)所做的功。电动势取决于电极材料的化学性质,与电池的大小无关。电池所能输出的总电荷量为电池的容量 ,通常用安培小时作单位。在电池反应中,1千克反应物质所产生的电能称为电池的理论比能量。电池的实际比能量要比理论比能量小。因为电池中的反应物并不全按电池反应进行,同时电池内阻也要引起电动势降,因此常把比能量高的电池称做高能电池。电池的面积越大,其内阻越小 。
电池的种类很多,常用电池主要是干电池、蓄电池,以及体积小的微型电池 。此外,还有金属-空气电池、燃料电池以及其他能量转换电池如太阳电池、温差电池、核电池等。
干电池 一种使用最广泛的化学电池。1865年法国人勒克朗谢在伏打电池的基础上研制了一种碳/二氧化锰/氯化铵溶液/锌体系的湿电池。经发展,干电池有100余种。除了锌 - 锰干电池外,还有镁 -锰干电池、锌 - 氧化汞干电池、锌-氧化银干电池等 。由于干电池的氧化和还原反应的可逆性很差,用完后一般不能用充电方法使正、负极活性物质恢复到原来状态,因此干电池又称为一次电池。最常用的干电池是锌-锰干电池,有糊式、纸板式、碱式和叠层式几种。
糊式锌-锰干电池 由锌筒 、电糊层、二氧化锰正极 、炭棒、铜帽等组成。最外面的一层是锌筒,它既是电池的负极又兼作容器,在放电过程中它要被逐渐溶解;中央是一根起集流作用的碳棒;紧紧环绕着这根碳棒的是一种由深褐色的或黑色的二氧化锰粉与一种导电材料(石墨或乙炔黑)所构成的混合物,它与碳棒一起构成了电池的正极体,也叫炭包。为避免水分的蒸发,干电池的上部用石蜡或沥青密封 。锌-锰干电池工作时的电极反应为锌极:Zn→Zn2++2e
碳极:
纸板式锌-锰干电池 在糊式锌-锰干电池的基础上改进而成。它以厚度为 70~100微米的不含金属杂质的优质牛皮纸为基,用调好的糊状物涂敷其表面,再经过烘干制成纸板,以代替糊式锌-锰干电池中的糊状电解质层。纸板式锌-锰干电池的实际放电容量比普通的糊式锌 -锰干电池要高出2~3倍。标有“高性能”字样的干电池绝大部分为纸板式。
碱性锌 -锰干电池 其电解质由汞齐化的锌粉、35%的氢氧化钾溶液再加上一些钠羧甲基纤维素经糊化而成 。由于氢氧化钾溶液的凝固点较低、内阻小 ,因此碱性锌 -锰干电池能在-20℃温度下工作,并能大电流放电。碱性锌 - 锰干电池可充放电循环40多次,但充电前不能进行深度放电(保留60%~70%的容量),并需严格控制充电电流和充电期终的电压。
叠层式锌-锰干电池 由几个结构紧凑的扁平形单体电池叠在一起构成。每一个单体电池均由塑料外壳、锌皮、导电膜以及隔膜纸、炭饼(正极)组成。隔膜纸是一种吸有电解液的表面有淀粉层的浆层纸,它贴在锌皮的上面;隔膜纸上面是炭饼。隔膜纸如同糊式干电池的电糊层,起隔离锌皮负极和炭饼正极的作用。叠层式锌 - 锰干电池减去了圆筒形糊式干电池串联组合的麻烦,其结构紧凑、体积小、体积比容量大,但贮存寿命短且内阻较大,因而放电电流不宜过大。
蓄电池 通过充电将电能转变为化学能贮存起来,使用时再将化学能转变为电能释放出来的一种化学电池。其转变的过程是可逆的。当蓄电池已完全放电或部分放电后,两电极板表面形成新的化合物,这时若用适当的反向电流通入蓄电池,就可以使在放电过程中形成的化合物还原为原先的活性物质,供下次放电再用,此过程叫充电,即将电能以化学能的形式贮存在蓄电池中。电池接通负载供给外电路电流的过程叫放电 。 蓄电池的充电和放电过程可以重复循环多次,故蓄电池又称为二次电池 。 按所使用的电解质溶液的不同,蓄电池分为酸性和碱性两大类。按正负极板所使用的活性物质材料又有铅蓄电池、镉镍、铁镍、银锌、镉银蓄电池等几种。铅蓄电池为酸性电池,后四种为碱性电池。
铅蓄电池 由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅(PbO2),负极板是灰色的绒状铅(Pb),当两极板放置在浓度为27%~37%的硫酸( H2SO4 )水溶液中时 ,极板的铅和硫酸发生化学反应,二价的铅正离子( Pb2+)转移到电解液中,在负极板上留下两个电子( 2e- )。由于正负电荷的引力,铅正离子聚集在负极板的周围,而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅( PbO2 )渗入电解液,其中两价的氧离子和水化合,使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb(OH4〕)。氢氧化铅由4价的铅正离子(Pb4+)和4个氢氧根〔4(OH)-〕组成。4价的铅正离子(Pb4+)留在正极板上,使正极板带正电。由于负极板带负电,因而两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。当接通外电路,电流即由正极流向负极。在放电过程中,负极板上的电子不断经外电路流向正极板,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子(H+)和硫酸根负离子(SO42-),在离子电场力作用下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅( PbSO2 )。在正极板上,由于电子自外电路流入,而与4价的铅正离子(Pb4+)化合成 2价的铅正离子( Pb2+),并立即与正极板附近的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。铅蓄电池正、负极板在放电过程中的化学反应为
随着蓄电池的放电,正负极板都受到硫化,同时电解液中的硫酸逐渐减少,而水分增多,从而导致电解液的比重下降在实际使用中,可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度。在正常使用情况下,铅蓄电池不宜放电过度,否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体,这不仅增加了极板的电阻,而且在充电时很难使它再还原,直接影响蓄池的容量和寿命。铅蓄电池充电是放电的逆过程。充电时总的化学反应为
铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环 、贮存性能好 ( 尤其适于干式荷电贮存)、造价较低,因而应用广泛。采用新型铅合金,可改进铅蓄电池的性能。如用铅钙合金作板栅,能保证铅蓄电池最小的浮充电流、减少添水量和延长其使用寿命;采用铅锂合金铸造正板栅 ,则可减少自放电和满足密封的需要 。此外,开口式铅蓄电池要逐步改为密封式,并发展防酸、防爆式和消氢式铅蓄电池。
碱性蓄电池 与同容量的铅蓄电池相比,其体积小,寿命长,能大电流放电,但成本较高。碱性蓄电池按极板活性材料分为铁镍、镉镍、锌银蓄电池等系列。以镉镍蓄电池为例,碱性蓄电池的工作原理是:蓄电池极板的活性物质在充电后,正极板为氢氧化镍〔 Ni(OH)3 〕,负极板为金属镉( Cd );而 放 电 终 止时,正极 板转 变为 氢 氧化 亚镍〔 Ni(OH2)〕, 负极板转 变 为氢 氧 化镉〔Cd (OH) 2〕,电解液多选用氢氧化钾( KOH)溶液。在充放电过程中总的化
由充放电过程中的化学反应可知,电解液仅作为电流的载体而浓度并不发生变化,因而只能根据电压的变化来判断
充放电的程度。镉镍密封蓄电池在充电过程中,正极析出氧气,负极析出氢气。由于镉镍密封蓄电池在制造时负极物质是过的,这就避免了氢气的发生;而在正极上产生的氧气,由于电化学作用被负极吸收,因此防止了气体在蓄电池内部集聚,从而保证了蓄电池在密封条件下正常工作。镉镍蓄电池已有了几十年的历史,最初用作牵引、起动、照明及信号电源,现代用作内燃机车、飞机的起动及点火电源。60年代制成的密封式电池则用作人造卫星、携带式电动工具、应急装备的电源。镉镍蓄电池改进的方向之一是采用双极性结构,这种结构的内阻很小,适用于脉冲大电流放电,能满足大功率设备的供电需要;此外,电极采用压成式、烧结式和箔式。
金属-空气电池 以空气中的氧气作为正极活性物质,金属作为负极活性物质的一种高能电池。使用的金属一般是镁、铝、锌、镉、铁等;电解质为水溶液。其中锌空气电池已成为成熟的产品。
金属 -空气电池具有较高的比能量,这是因为空气不计算在电池的重量之内。锌空气电池的比能量是现生产的电池中最高的,已达 400瓦·小时/千克(Wh/kg),是一种高性能中功率电池,并正向高功率电池的方向发展。目前生产的金属-空气电池主要是一次电池;研制中的二次金属-空气 电 池 为 采 用 更 换 金 属 电 极的 机 械 再 充 电电池 。 由于金属 - 空 气电池工作时要不断地供应空气,因此它不能在密封状态或缺少空气的环境中工作。此外,电池中的电解质溶液易受空气湿度的影响而使电池性能下降;空气中的氧会透过空气电极并扩散到金属电极上,形成腐蚀电池引起自放电 。
燃料电池 只要连续供应化学原料就能发生化学反应 ,而将化学能转变为电能的电解质电池。这些化学原料在电池内部(一种原料在正极而另一种在负极)发生反应时,必须防止它们直接反应,否则将产生化学短路,不能从反应中获得电能。适用于燃料电池的化学反应主要是燃烧反应,进入实用阶段的只有氢氧燃料电池。由于氢氧燃料电池要使用贵重金属铂作电极材料,成本过高,因此这种电池现在仅用作宇宙飞船的电源。燃料电池的转换效率高、比能高,工作时无噪声无污染,结构简单。
其他能量转换电池 主要有:①太阳电池。将太阳光的能量转换为光能的装置,由半导体制成。当太阳光照射电池表面时,半导体PN结的两侧形成电位差。其效率在10%以上。②温差电池。将两种金属接成闭合回路,并在两接头处保持不同温度时,回路中就会产生温差电动势,这种装置称作温差电偶 。将温差电偶串联成温差电堆时 ,即 构成 温 差电池。也可用半导体材料制成温差电池,其温差效应较强。③核电池。将核能直接转换成电能的装置称做核电池。通常由辐射β射线(高速电子流)的放射性源、收集这些电子的集电器以及绝缘体 3 部分组成。放射性源一端因失去负电而成为正极,集电器一端得到负电成为负极,两电极间形成电位差。这种核电池电压高,但电流小
❷ 电池是什么人发明的
电池发明史
1780年,意大利波罗那大学解剖学教授伽伐尼(Luigi Galvani 1737年9月9日-1798年12月4日)做青蛙腿肌肉运动的解剖学研究,他在实验中发现,在起电机放电的同时,如果用金属手术刀触动蛙腿神经,蛙腿肌肉立刻收缩,为了找出这一现象的原因,在进一步的实验中意外地发现,若用两种金属分别接触蛙腿的筋腱和肌肉,当两种金属的另一端相碰时,蛙腿也会发生抽动。伽伐尼认为这是青蛙体内存在一种“神经电流体”引起的,这种可以使神经、肌肉活动,脑是分泌电液的重要器官。
意大利的物理学家伏达(Alessandro Vlota 1745年2月18日—1827年3月5日)在1792年对伽伐尼的发现做了研究,他发现电流的产生并不需要动物组织,1793年他否认了动物电的存在,认为伽伐尼发现的电产生于两种不同金属的接触,他认为蛙腿的抽动是一种对电流的灵敏的反应,这个电流是由于两种金属插在了由肌肉提供的溶液中,并构成回路而产生的。
1799年伏达用铜片、浸盐水的纸片、锌片依次重叠起来,创制了最早的获得连续电流的伏达电堆。1800年他公布了在1795-1796年间发现的电池原理,1801年他为拿破仑一世演示了伏达电堆,拿破仑授予他金质奖章并封他为伯爵。
1803年,德国化学家里特尔制造出一台蓄电池。
1836年,英国化学家J.F.丹聂尔制造出了第一块古典原电池。伏打电堆的一个缺点是由于极化作用而使电流很快减小。他发现的电池是用多细孔的陶罐(开始用动物膜)把浸入硫酸铜溶液中的电极铜棒和锌棒分开。它能比过去的电池提供更长时间的稳定电流。
1859年,法国物理学家普朗特制造出了第一台可实用的铅酸蓄电池。他包括两块卷成螺旋形的铅皮,中间用橡皮隔开,浸没在10%的硫酸溶液中,然后送入电流,使其中一块铅皮镀上,另一块铅皮成为粗糙的多孔表面。这种电池比当时的任何电池都具有更高的电动势。但是由于加工成型过程复杂和冗长,很难批量生产,没有受到重视。
1865年,法国化学家勒克朗谢制造出第一块干电池。他采用导电的氯化铵溶液、锌和石墨作电极,并用二氧化锰作去极剂。这种电池由于使用氯化铵溶液带来很多不便。
1881年法国化学家C.A.福尔改革了普朗特的铅蓄电池。他回避了成型的工序,把直接涂布在铅板上,这样使铅蓄电池引起了商业界的兴趣,很快得到批量生产,在汽车、无线电设备、电化学实验过程中得到应用,成为了通常使用的重要电源。
1888年,化学家卡斯尼尔改进了勒克朗谢的电池。他以潮湿的氯化铵代替其溶液,以锌皮兼代容器,一举二用,使用方便,得到了广泛应用。
❸ 电池是怎么发明的
意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时,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,而只用一种金属器械去触动青蛙,却并无此种反就。伽伐尼认为,出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电,他称之为“生物电”。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文,公布于学术界。 1799年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,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的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1836年,英国的丹尼尔对“伏打电堆”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,又称“丹尼尔电池”。此后,又陆续有去极化效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等问世。但是,这些电池都存在电压随使用时间延长而下降的问题。 1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流 ,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“蓄电池”。 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,经证明是作为负极材料的最佳金属之一),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最早的干电池。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。
❹ 原电池的发明历史
原电池的发明历史可追溯到18世纪末期,当时意大利生物学家伽伐尼正在进行版著名的青权蛙实验,当用金属手术刀接触蛙腿时,发现蛙腿会抽搐。大名鼎鼎的伏打认为这是金属与蛙腿组织液(电解质溶液)之间产生的电流刺激造成的。1800年,伏打据此设计出了被称为伏打电堆的装置,锌为负极,银为正极,用盐水作电解质溶液。1836年,丹尼尔发明了世界上第一个实用电池,并用于早期铁路信号灯。
❺ 电池是怎么发明的
电池的发明要感谢一只青蛙。1791年的—天,意大利科学家伽伐尼发现,内只要用铜丝和铁丝容将青蛙的脚与暴露的神经连起来,就能使死青蛙的腿抽动起来。伽伐尼的好友伏打对这个现象进行了深入研究。伏打还在自己身上做实验,证明电不仅能够产生颤动,而且还会影响视觉和味觉神经。后来,伏打通过进一步的实验研究,终于发现两片不同金属不用动物体也可以有电产生。1800年,伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆,这种装置可以产生电流,后来被称为“伏打电堆”,也就是最早的电池。伏打电池的发明使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究。伏打的成就受到各界普遍赞赏,科学界用他的姓氏命名电压的单位,为“伏特”(“伏打”音译演变的),简称“伏”。
❻ 电池是什么时候发明的
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,又称“丹尼尔电池”。此后,又陆续有去极化效果更好的“本生电池”和“格罗夫电池”等问世。但是,这些电池都存在电压随使用时间延长而下降的问题。
1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。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,经证明是作为负极材料的最佳金属之一),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最早的干电池。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Thomas Edison 发明可充电的铁镍电池
1896年在美国批量生产干电池
1896年发明D型电池。
1899年Waldmar Jungner 发明镍镉电池.
1910年可充电的铁镍电池商业化生产
1911年中国建厂生产干电池和铅酸蓄电池(上海交通部电池厂)
1914年Thomas Edison 发明碱性电池。
1934年Schlecht and Akermann 发明镍镉电池烧结极板。
1947年Neumann 开发出密封镍镉电池.
1949年Lew Urry (Energizer) 开发出小型碱性电池
1954年Gerald Pearson, Calvin Fuller and Daryl Chapin 开发出太阳能电池。
1956年Energizer.制造第一个9伏电池
1956年中国建设第一个镍镉电池工厂(风云器材厂(755厂))
1960前后Union Carbide.商业化生产碱性电池,中国开始研究碱性电池(西安庆华厂等三家合作研发)
1970前后出现免维护铅酸电池。。
1970前后一次锂电池实用化。
1976年Philips Research的科学家发明镍氢电池.
1980前后开发出稳定的用于镍氢电池的合金。
1983年中国开始研究镍氢电池(南开大学)
1987年中国改进镍镉电池工艺,采用发泡镍,电池容量提升40%
1987前中国商业化生产一次锂电池
1989年中国镍氢电池研究列入国家计划
1990前出现角型(口香糖型)电池,1990前后镍氢电池商业化生产。
1991年Sony.可充电锂离子电池商业化生产
1992年Karl Kordesch, Josef Gsellmann and Klaus Tomantschger 取得碱性充电电池专利
1992年Battery Technologies, Inc.生产碱性充电电池
1995年中国镍氢电池商业化生产初具规模
1999年可充电锂聚合物电池商业化生产2000年中国锂离子电池商业化生产
2000年后燃料电池,太阳能电池成为全世界瞩目的新能源发展问题的焦点
❼ 电池是谁发明的~~~
1800年,历史上第一个电池──提供稳定连续电流的电源装置──即伏打电堆诞生了.它的诞生是现代文明生活的开始,有了它,电的性能才得以充分研究,一系列重大的科学发明和发现才得以实现,科学家们认为十九世纪是电气时代。而这一时代正是从该世纪的第一年开始的. 1786年11月6日,意大利波隆那大学解剖学教授伽伐尼(1737——1798)在偶然中发现,当用外科手术刀触及一只放在起电机旁已解剖的青蛙的蛙脚上的外露的神经时,蛙脚就剧烈地抽搐.他对这一现象十分惊讶,于是着手探讨这种现象的起因.把蛙腿放在真空中,仍会发生同样的效应;用一个铁钩把青蛙腿悬在庭院中的铁架上,一旦暴风雨云经过时,蛙腿又发生激烈颤动,起初他把痉挛归因于大气中的电.后来他把蛙腿放在金属板上,并用铁丝戳入小腿,铁丝的另一端与金属板接触。结果蛙腿同样产生了痉挛,但如果把蛙腿放在玻璃板上,并用玻璃棒代替铁丝,则看不出有什么效应.若再将两种不同的金属,例如铜和铁或铜和银接在一起,把两端分别与死蛙的肌肉接触,这个尸体就会剧烈而持续地屈伸抽动.因为他是一位生物学家,所以总着眼于肌肉和神经上,因而认为:这不能归因于大气电的作用,可能是蛙的神经中有一种看不见的生命流体,它会顺着金属导线为通路,顺着导线在尸体脊椎骨和腿神经之间流动,他称这种生命流体叫“动物电”或“生物电”,正是这种电刺激了蛙的肌肉,发生了痉挛现象.这种含糊不清的解释有什么根据,他自己一时也回答不出.1789年他写成了论文《关于电对肌肉运动的作用》,于1791年发表. 意大利帕维亚大学物理学教授伏打(1745——1827)读到了这篇论文,因为他是位勤奋的电学实验科学家(1775年曾发明起电盘),因此把注意力主要集中在那一对金属上.他把一根由两种金属接起来的弯杆,一端与眼睛接触,另一端放在嘴里,在接触的瞬间产生光亮的感觉;舌头同时舐着一个金币和一个银币时,一旦用导线连接两币就会产生苦觉.伏打猜想,在所有这些实验中共同的东西是不同金属的接触.1794年他开始着手证明这个假说.实验证明,只要在两种金属片中间隔以盐水或碱水浸过的吸墨纸、麻布,并用金属线把它连接起来,不论有无青蛙肌肉,都会有电流通过,蛙腿神经只不过是一种非常灵敏的验电器而已.为了证明自己的见解,伏打又对各种金属进行了试验,从而发现了如下起电顺序: 锌——铅——锡——铁——铜——银——金——石墨 当以上任何两种金属相接触时,在序顺中前面的一种带正电,后面的一种带负电.他还发现这种隔以盐水的“金属对”产生的电流虽然微弱,但是非常稳定.于是他把一对对(40——60对)圆形的铜片和锌片相间地叠起来,每一对铜、锌片之间隔以盐水浸湿的麻布片.这时只要用两条金属线各与顶面的锌片和底面的铜片焊接起来,两金属线端点间就会产生几伏的电压,足以使人感到“电震”,而金属片对数越多,电力越强;如果把铜片换成银片,则效果更好.这就是“伏打电堆”,而他自己称它做“人造电气器官”,因为他看到电鲶和电鳗的“电气器官”就是由一个个圆柱体排列起来的. 1800年3月20日,伏打向英国皇家学会会长约瑟夫·班克斯爵士(1743——1820年)报告了他的电堆试验,这份报告后来刊登在《哲学学报》上,从此电学研究便大为活跃起来.不久后,伏打又发现当锌、铜片之间的湿布逐渐干燥时,电流也渐趋微弱.于是他改用一大串杯子,贮以盐水或稀酸,浸入铜、锌片,并把每个杯中的锌片与另一杯中的铜片用金属线连接起来,这样得到了更经久的电池.他把这种电堆称为“杯冕”,它远比一大叠金属片对所发生的电流强得多,这就是后来被称之为铜锌电池的第一具实用电池.
❽ 电池是谁发明的
最早的电池是伏打电池,而伏打电池又是世界上最早的发电器。1786年,意大利生物解剖学家吕吉·伽伐尼在切掉青蛙脑袋、剥去青蛙皮后,发现了一种极为奇特的现象:他两只手分别拿着两极不同的金属棒,无意之中两根金属棒同时碰在死青蛙的大腿上,这时,青蛙大腿的肌肉便抽搐了一下。这和大腿肌肉受到电流刺激而发生的抽搐几乎同出一辙。在1796年出版的一本著作中,他用动物电对此进行了解释。这一意外的发现,引起了物理学家的极大兴趣和关注。因为多少年来,物理学家们一直在寻找一种产生电流的方法。他们认为,青蛙的肌肉之所以会产生电流,也许是肌肉中某种液体在发挥作用。于是,他们把两种不同的金属片浸透在各种溶液里进行试验。通过研究和试验,最先获得成功的是意大利物理学家伏打。他从1793年起就对这一收缩现象产生了浓厚的兴趣。他把原因归结于两种金属的接触,这使他产生了制造第一个电池柱式电池的想法。伏打当众做了一个著名实验:用一银币和一块与它一般大小的锌板,中间夹着一张潮湿的纸片,做成一组最原始的电池。伏打用20组、30组、60组这样的电池连接在一起,流出来的电流就更多了。这时,如果用手指去接触一下这一大串电池的两端,会明显地产生麻酥酥的感觉。如果用一根导线连着一端去触及另一端,可以看见闪闪的电火花。经过不断研究,他发现用盐水代替普通水,会产生更多的电火花。经过换用不同的金属试验,他发现用锌片和铜片效果最佳。1800年,伏打制成了世界上第一个电池,后被人称为伏打电池。此后,电池经过不断改进,诞生了电池家庭中的新成员,如热电池,太阳能电池等等。 电池是由意大利的物理学家伏特发明的。伏特发明电池是受到他的老乡伽伐尼偶然观察到的现象的启发而研究成功的,伽伐尼把解剖的青蛙用铜吊挂起来,然后用铁金属去碰青蛙腿时,发现蛙腿突然抽搐。通过多次碰青蛙的腿,都由此情况,伽伐尼错误认为电是来自肌肉。伏特通过观察研究得出正确结论,电是两块不同的金属同时碰蛙腿产生的,他来自金属,而不是来自蛙腿。伏特又通过多次的实验铜板和锌板结合起来,再加些原料制成伏特电池,这就是现代电池的原形。
❾ 电池是谁发明的
是伏特
伏特是意大利物理学家,1745年2月18日出生于意大利科莫一个富有的天主教家庭里。他的父亲和一位高贵的妇女结婚之前,一直是耶稣会的一位新教徒,已有十一年之久,这位妇女也是一位宗教信仰很深的人。
伏特的父亲有三位担任圣职的兄弟,有九个儿女,其中五个加入教会。伏特非常崇拜他担任副主教的兄弟和他最好的朋友、大教堂牧师加托尼。但伏特在接受耶稣会教育后,宁愿过一种世俗生活,虽然他周围的宗教社会整个说来还是快乐的,热爱生活的,而且是相当开明的。
伏特在青年时期就开始了电学实验,他读了他能够找到的许多书,对这工作深感兴趣。他的好友加托尼送给他一些仪器,并在家里让出了一间房子来支持他的研究。伏特十六岁时开始与一些著名的电学家通信,其中有巴黎的诺莱和都灵的贝卡里亚。
贝卡里亚是一位很有成就的国际知名的电学家,他劝告伏特少提出理论,多做实验。事实上,伏特年青时期的理论思想远不如他的实验重要。随着岁月的流逝,伏特对静电的了解至少可以和当时最好的电学家媲美。不久他就开始应用他的理论制造各种有独创性的仪器,用现代的话来讲,要点在于他对电量、电量或张力、电容以及关系式Q=CV都有了明确的了解。1769年发表第一篇科学论文。
伏特制造的仪器的一个杰出例子是起电盘。一块导电板放在一个由摩擦起电的充电树脂“饼”上端,然后用一个绝缘柄与金属板接触,使它接地,再把它举起来,于是金属板就被充电到高电势,这个方法可以用来使莱顿瓶充电。这种操作可以不断地重复。这一发明是非常精巧的,以后发展成为一系列静电起电机。
伏特强烈地感到,他必须定量地测定电量,于是他设计了一种静电计,这就是各种绝对电计的鼻祖,它能够以可重复的方式测量电势差。他还为他的静电计建立了一种刻度,根据电盘的发明,根据他的描述,我们可以确定他的单位是今天的13,350伏。
由于起电盘的发明,1774年伏特担任了科莫皇家学校的物理教授,1779年任帕维亚大学物理学教授。他的名声开始扩展到意大利以外,苏黎世物理学会选举他为会员。
伏特的兴趣并不只限于电学。他通过观察马焦雷湖附近沼泽地冒出的气泡,发现了沼气。他把对化学和电学的兴趣结合起来,制成了一种称为气体燃化的仪器,可以用电火花点燃一个封闭容器内的气体。
❿ 电池是怎样发明出来的
电池的发明要感谢一只青蛙。1791年的—天,意大利科学家伽伐尼发现,只要用铜版丝和铁丝将青蛙的权脚与暴露的神经连起来,就能使死青蛙的腿抽动起来。伽伐尼的好友伏打对这个现象进行了深入研究。伏打还在自己身上做实验,证明电不仅能够产生颤动,而且还会影响视觉和味觉神经。后来,伏打通过进一步的实验研究,终于发现两片不同金属不用动物体也可以有电产生。1800年,伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆,这种装置可以产生电流,后来被称为“伏打电堆”,也就是最早的电池。伏打电池的发明使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究。伏打的成就受到各界普遍赞赏,科学界用他的姓氏命名电压的单位,为“伏特”(“伏打”音译演变的),简称“伏”。纽扣的发明
在我国服饰发展史上纽扣的出现较晚。考古发掘证明,明朝以前墓葬中出土的衣服,均没有纽扣,几乎全是“结带式”互相连接,古人称之为“结缨”。据《天水冰山录》记载,衣用纽扣是在16世纪末才被逐渐使用的。明末主要在礼服上使用,常服几乎不用。直到清代,纽扣才被人们广泛使用。古希腊人用原始的纽扣和套环固定束腰外衣,但是我们今天服装上的小小有孔塑料扣得以流行则归功于纽扣眼。