北京大學 黃雲輝 博 士 2005年12月27日 10:09
在人們的日常生活和生產實踐中,電池發揮著不可替代的作用:幾枚乾電池便可使兒童玩具運轉自如;人們所用的手機、手提式電腦及各種鐘錶都離不開電池;發射入空間的各種探測器,它們的能源則來自太陽能電池。可見電池具有攜帶方便、效率高、能滿足運動中需要等多種優點。
電池的發展史可謂相當久遠了:1800年義大利人伏打第一個製成了能夠實際使用的電池;1836年丹尼爾發明了銅-鋅二液式電池;1863年勒克朗謝發明了錳電池,它們都屬於原電池;1859年法國人普蘭特發現了直流電通過浸在稀硫酸中的兩塊鉛板時,在這兩塊鉛板上能夠重復地產生電動勢,以此製成了蓄電池;隨著時代的進步,又發現各種新類型產品如貯備燃料電池。下面就分別論之:
(1)原電池:指電池放電時,活性物質不斷地被消耗,到一定程度電池便停止工作,如Zn-MnO
2 乾電池和Zn-HgO電池等。這類電池主要用於各种家用電器中,各種商店中均有出售。
(2)蓄電池:又稱二次電池,電池放電後通過充電方法使活性物質復原而供再次放電的電池,如Pb-PbO
2 蓄電池、 Cd-NiOOH蓄電池、Zn-AgO蓄電池等。由於蓄電池能多次充放電,且一般供電量較大,多作為車、船和飛機等交通工具的儀錶及照明的能源。
(3)貯備電池:貯備期間,活性物質不與電解質直接接觸,使用時注入電解液或電解質熔化,從而使電池處於待放電狀態而具有活性,包括海水激活Mg-AgCl電池、電解液激活 Zn-Ag
2O貯備電池、熱激活Ca/LiCl-KCl/WO
3 、 Ca/LiCl-KCl/CaCrO
4 電池。這類電池用於特定的場合,滿足隨時激活隨時使用的要求。
(4)燃料電池:電池供電時,活性物質輸入電池能連續工作而提供電能的一次型電池,負極活性物質(燃料)是氣態或液態的,正極一般是氧或空氣,如H
2-O
2燃料電池。這類電池一般具有污染小、效率高等優點,有望代替已有的原電池。