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趣说化学——电池
电池(battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。
什么叫电池???
一个被认为有数千年历史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格达附近被发现。
1745年,普鲁士的克莱斯特利用导线将摩擦所起的电引向装有铁钉的玻璃瓶。
1746年,莱顿大学的马森布罗克发明了收集电荷的“莱顿瓶”。
电池最早是什么样子的??
电池是如何发展到今天的?
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,用这种方法成功的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。
蓄电池——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。
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。
电池是如何发展到今天的?
在化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电极上进。
负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成。正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成。电解质则是具有良好离子导电性的材料。
电池是什么原理呢?
电池的种类
一次电池( primary cell ) :一次放电后,內部物质起化学变化而终止使用,不能重复充电再使用,如锰干电池、碱锰干电池、银电池、水银电池、锂电池等。
二次电池(secondary battery):化学反应为可逆变化,当放电后内部物质起变化后可再度充电,可由外部加入反方向电流是化学变化的物质恢复原状,按最初的状态使用。它是可以多次重复进行充电、放电使用的电池,如汽车常用的铅蓄电池、碱蓄电池(镍、镉或氧化银-锌、铁、镍等)等。
电池的种类——按工作性质和储存方式
燃料电池(Fuel cell):不像一般非充电电池一样用完就丢弃,也不像充电电池一样用完需继续充电,燃料电池是继续添加燃料以维持其电力,将化学反应物质(燃料)继续供给,即可继续获得电能。燃料有使用气体(如氢氧燃料电池)、液体(如甲醇燃料电池等)、固体(如锌燃料电池等)。
电池的种类——按工作性质和储存方式
碱性电池,电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池,如:碱性锌锰电池(俗称碱锰电池或碱性电池)、镉镍电池、氢镍电池等;
酸性电池,主要以硫酸水溶液为介质,如铅酸蓄电池;
中性电池,以盐溶液为介质,如锌锰干电池(有的消费者也称之为酸性电池)、海水激活电池等;
有机电解液电池,主要以有机溶液为介质的电池,如锂电池、锂离子电池待。
电池的种类——电解液种类