电池发明的历史
加尔瓦尼发现了电流。
1780年，意大利科学家加尔瓦尼发现解剖青蛙时，两种不同的金属接触青蛙会产生微弱的电流。这是人类历史上第一次发现流动的电，为制造电池创造了可能。但当时，加尔瓦尼认为这是青蛙发出的生物电。
2.电压堆栈
当意大利物理学家伏特发现它时，他意识到这可能是由于两种不同金属之间存在电位差，所以产生了流动，青蛙的作用相当于今天提到的电解质。于是在1800年，伏特把青蛙换成盐水，把银和锌两种不同的金属串联在盐水里，产生电流，叫做伏特堆。有了电池，电学研究取得了重大突破。那时，意大利在拿破仑的控制之下。得知伏特的发明后，这位热爱科学的将军在巴黎接见了他，封他为伯爵，并给了他一大笔奖金。后来人们以他的名字作为电压的单位。
3.丹尼尔铜锌电池
1836年，丹尼尔发明了现代电池——铜锌原电池。顾名思义，一极是铜，一极是锌。将两块极板放入水槽中，加入硫酸溶液作为电解液。锌的化学性质非常活泼，失去的电子沿着外电路去负极。硫酸中有氢离子，电子与氢离子结合形成氢。后来人们觉得硫酸不太方便，就用糊状物质代替硫酸。现在用的干电池，里面都是糊状的电解液。
为什么两种不同的金属能产生电流？这在化学上叫做金属的不同电极电位，这里就不详细解释了。反正两种不同的金属放在一起会产生电。人们开始尝试哪种金属更好。后来，人们渐渐喜欢上了一种金属，那就是锂。再来说说锂电池。
4.锂电池
锂是第三种元素，质量很轻。锂为6原子质量单位，锌约为66原子质量单位。为了放电，锂需要6质量份，锌需要33质量份。对吗？因为锂很轻，所以它的能量密度很高。同样质量的电池可以释放更多的能量。其实锂电池不是现在发明的。最早的发明家是爱迪生，他在100多年前发明了它。正因为锂的化学性质非常活泼，很容易和其他物质发生反应。于是锂电池的发明就被搁置了。被搁置了100多年。直到1991，索尼才推出18650电池。玩航模的朋友都知道，和5号电池一样，它结构简单，性能稳定，价格便宜，用在充电宝和笔记本电脑上。18650电池是锂电池的一种。此后，人们开始重新研究锂电池。
锂电池是一种可充电电池，由正极和负极(与普通电池相同)、隔膜(阻止电子通过)和电解液四部分组成。为什么这四个部分可以供电？充电时接通外电路，正极上的锂原子分解成一个电子和一个锂离子，沿着外电路向负极运行，锂离子也通过隔膜向右侧运行，于是在右侧再次相遇。锂离子和电子在一起，什么变回什么，又变回锂原子。其实正极的锂原子跑到负极去了。锂原子在阳极变成锂离子和电子的过程有一个专有名词叫做脱嵌。再来说说放电过程。锂原子不能停留在负极，分解成电子和锂离子，在正极结合成为锂原子。锂原子在阳极分解过程中脱嵌。然后我们发现充放电的过程就是锂原子在两极来回摆动的过程。所以锂离子电池，我们也叫它摇摆电池。
目前人们对锂电池的研究主要集中在正负极材料用什么，不是纯锂，而是装载锂原子的东西。用的是什么材料？材料的选择很重要，现在的人基本都统一了。负电极是石墨。石墨具有层状结构，因此许多锂离子可以存在于层间。关键是阴极材料。现在常用的正极材料有两种，比如我们经常用的磷酸铁，比磷酸铁锂电池好。还有一种新发明的材料叫三元材料，挺火的。哪三元？镍、钴、锰或镍、钴、铝，这种镍可以提高电池的能量密度，钴使电池更稳定，锰、铝作为支撑材料，降低电池成本。这三种材料按一定比例混合，形成三元材料。那么两种材料各有什么优势呢？我们从三个方面来比较:1是能量密度，磷酸铁100~150wh/kg，三元材料200~300wh/kg。100wh是什么概念？1000wh为一千瓦时，100wh为0.1千瓦时。后面大约是前面的两倍大。这是什么意思？这说明同样质量的电池多了一倍，非常夸张。磷酸铁锂电池的续航时间为1天，三元电池的续航时间可持续2天。磷酸铁电车可行驶200公里，三元电池可行驶400公里。2是低温性能，也就是温度比较低的时候电池能不能很好的放电。磷酸铁锂电池低温性能差。一旦温度低了，基本就没电了。这种情况经常发生在我们以前使用的手机上。即使天气冷了，再多的电，也会马上没电。为什么？因为我们用的是磷酸铁锂电池。这种锂电池低温性能差，但三元材料更好。其低温性能在零下20摄氏度仍能保持85%的功率输出。所以三元材料在这一点上更好，但一切都不是完美的。安全性方面，磷酸铁电池更好。为什么这么说？3.安全。磷酸铁锂电池的自燃温度是800摄氏度，而三元磷酸铁锂电池在200摄氏度开始熔化，然后自燃爆炸。显然磷酸铁锂电池更安全。不仅如此，磷酸铁在接受冲击穿刺时不容易爆炸，三元材料反而更容易爆炸。所以磷酸铁安全性更好。那么总结一下应该用什么样的锂电池呢？其实也没有定论。比如公交车，安全性要求高，可能需要磷酸铁。国家电动公交车还是要求不允许三元材料。但是反过来呢？汽车需要更多的空间，然后我们可以提高安全性。对吗？！工信部文件对新能源汽车进行补贴，要求电池能量密度低于105wh/kg，不补贴，正常补贴120~140，超过140补贴高。新能源汽车为了获得高额补贴，也会更多考虑三元锂电池。一直以磷酸铁锂电池为主要材料的比亚迪也推出了一系列三元锂电池汽车。在工信部批准的新能源汽车中，三元材料占了绝大多数。从这个角度来看，三元材料可能是未来的发展方向。
但是如何保证三元材料的安全性呢？让我们讨论一下安全问题。首先，电池为什么会自燃？电池自燃是一个原因，就是热失控。因为我们知道，温度越高，反应就会越激烈，反应越激烈，释放的能量就越多，所以这时候温度就会失控，电池就会爆炸。热失控的原因有很多。比如高温可能导致环境温度高，电池散热差，导致温度过高。比如三元超过200就会自燃。比如异物冲击针灸。如果针或异物撞击或直接敲击他白万，中央膜就会破裂，膜破裂，正负电极直接相连造成短路。一旦短路，会释放出大量的热量，大量的热量会熔化中心材料。所以整个电池都爆炸了。可见针刺也很可怕还有一种是过充过放，一般电池都有过充保护。如果过充保护失效，在充放电特别剧烈的情况下，锂原子会和电解液形成沉淀，这种沉淀会逐渐积累，也会刺破隔膜，造成短路和热失控。外电路也有短路的情况，也会因为过热导致热失控。
有这样的天然危险，如何保证大家使用锂电池的安全？我们以特斯拉为例。他用的是三元锂电池。你先开特斯拉的车，你发现地下全是密密麻麻的，全是5号电池。那其实不是5号电池，而是18650电池。有多少节？将近8000节。这么多电池很难管理，因为一个电池不能过充，其他的都没有充过电，所以特斯拉号称使用了世界上最先进的电池管理软件，保证这些电池可以同步充放电。其次，有些厂家使用的气凝胶熔点高，导热系数低；第三传感器，国际认证；第四，被动，国家严格检测才能上路。确保自燃前人能出来，比如针刺一小时后电池会不会自燃。