電池

　　電動勢等于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。電動勢取決于電極材料的化學性質，與電池的大小無關。電池儲存的能量有限，電池所能輸出的總電荷量為電池的容量，通常用安培作單位，它也是電池的一個重要參數(shù)。在電池反應中，1千克反應物質所產生的論比能量。但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并不全按電池反應進行，同時電池內阻也會引起電動勢下降，因此常把比能量高的電池稱做高能電池。電極與電解質的接觸面積越大，其內阻越小。電池制成后即可以產生電流；原電池（亦稱：一次電池）在放電完畢后即報廢，比如常見的干電池；蓄電池（亦稱：二次電池）放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續(xù)使用，比如常見的鋰離子電池。

　　利用

　　電池作為能量來源，可以得到具有穩(wěn)定電壓，穩(wěn)定電流，長時間穩(wěn)定供電，受外界影響很小的電流，并且電池結構簡單，攜帶方便，充放電操作簡便易行，不受外界氣候和溫度的影響，性能穩(wěn)定可靠，在現(xiàn)代社會生活中的各個方面發(fā)揮有很大比例，比如：手機、手表等電子數(shù)碼便攜設備！

　　使用在古代，人類有可能已經不斷地在研究和測試“電”這種東西了。一個被認為有數(shù)千年歷史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格達附近被發(fā)現(xiàn)。它有一根插在銅制圓筒里的鐵條－可能是用來儲存靜電用的，然而瓶子的秘密可能永遠無法被揭曉。不管制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。他們曉得如果摩擦一塊琥珀，就能吸引輕的物體。

　　在十八世紀的四、五十年代，發(fā)電裝置的改善和大氣電現(xiàn)象的研究，吸引了物理學家們的廣泛興趣，

　　1745年，普魯士的克萊斯特利用導線將摩擦所起的電引向裝有鐵釘?shù)牟Ａ俊．斔檬钟|及鐵釘時，受到猛烈的一擊。

　　可能是在這個發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)下，萊頓大學的馬森布羅克在1746年發(fā)明了收集電荷的“萊頓瓶”。因為他看到好不容易收集的電卻很容易地在空氣中逐漸消失，他想尋找一種保存電的方法。有一天，他用一支槍管懸在空中，用起電機與槍管連著，另用一根銅線從槍管中引出，浸入一個盛有水的玻璃瓶中，他讓一個助手一只手握著玻璃瓶，馬森布羅克在一旁使勁搖動起電機。這時他的助手不小心將中另一只手與槍管碰上，他猛然感到一次強烈的電擊，喊了起來。馬森布羅克于是與助手互換了一下，讓助手搖起電機，他自己一手拿水瓶子，另一只手去碰槍管。

　　1780年，意大利解剖學家伽伐尼（Luigi Galvani）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，仿佛受到電流的刺激，而如果只用一種金屬器械去觸動青蛙，就無此種反應。伽伐尼認為，出現(xiàn)這種現(xiàn)像是因為動物軀體內部產生的一種電，他稱之為“生物電”。

　　伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了物理學家們極大興趣的，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，意大利物理學家伏特在多次實驗后認為：伽伐尼的“生物電”之說并不正確，青蛙的肌肉之所以起作用。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(fā)現(xiàn)，這兩種金屬片中，只要有一種與溶液發(fā)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錫板浸在鹽水里，發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導線中有電流通過。于是，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制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(lián)的電池組。它成為早期電學實驗，電報機的電力來源。

　　1836年，英國的丹尼爾對“伏特電堆”進行了改良。他使用稀硫酸作電解液，解決了電池極化問題，制造出第一個不極化，能保持平衡電流的鋅─銅電池此后，這些電池都存在電壓隨著使用時間延長而下降的問題。

　　當電池使用一段時間后電壓下降時，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。

　　也是在1860年，法國的雷克蘭士(GeorgeLeclanche)還發(fā)明了世界廣受使用的電池（碳鋅電池）的前身。它的負極是鋅和汞的合金棒(鋅－伏特原型電池的負極，經證明是作為負極制作材料的最佳金屬之一)，而它的正極是以一個多孔的杯子盛裝著碾碎的二氧化錳和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作為電流收集器。負極棒和正極杯都被浸在作為電解液的氯化銨溶液中。此系統(tǒng)被稱為“濕電池”。雷克蘭士制造的電池雖然簡陋但卻便宜，所以一直到1880年才被改進的“干電池”取代。負極被改進成鋅罐（即電池的外殼），電解液變?yōu)楹隣疃且后w，基本上這就是現(xiàn)在我們所熟知的碳鋅電池。

　　1887年，英國人赫勒森發(fā)明了最早的干電池。干電池的電解液為糊狀，不會溢漏，便于攜帶，因此獲得了廣泛應用。