谁能解释一下电池的发展史?
在古代,人类可能一直在研究和测试这种东西,电。1932在伊拉克巴格达附近发现了一个被认为有几千年历史的陶瓶。它有一根铁棒插在一个铜圆筒里——它可能被用来储存静电,但瓶子的秘密可能永远不会被揭露。
不管制作这个陶瓶的祖先是否了解静电,可以肯定的是,古希腊人绝对知道,如果他们摩擦一块琥珀,就可以吸引轻的物体。亚里士多德也知道有磁铁这种东西,是一种磁力很强的矿石,可以吸引铁和金属。
1780年的某一天,意大利解剖学家加瓦尼在解剖一只青蛙时,不小心用手中不同的金属器械触碰到了青蛙的大腿,青蛙腿部的肌肉立刻抽动起来,仿佛受到了电流的刺激,但只使用了一个金属器械触碰到了青蛙。然而,加瓦尼认为这种现象的发生是因为动物体内产生的一种电,他称之为生物电加瓦里。
伽伐尼的发现引起了物理学家的极大兴趣,他们竞相重复连枷瓦尼的实验,试图找到产生电流的方法。意大利物理学家伏特经过多次实验后认为:加尔瓦尼的生物电理论并不正确,青蛙肌肉之所以能产生电流,很可能是肌肉中的某种液体在工作。为了证明他的观点,伏特将两块不同的金属片浸入各种溶液中,结果显示两块金属片只有一块与溶液接触。
1799年,伏特将一块锌板和一块银板浸入盐水中,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是他在锌板和银板之间放了许多浸过盐水的绒布或纸,用手接触两端时,会感觉到一股强烈的电流刺激伏特。就这样,他成功制造了世界上第一个电池伏堆。这个伏堆其实就是一个串联电池组,成为早期电学实验和电报的动力。
意大利物理学家沃尔特多次重复了加瓦尼的实验。作为一名物理学家,他的注意力主要集中在这两种金属上,而不是青蛙的神经上。他认为这可能与电有关,但他认为青蛙的肌肉和神经中没有电。他推测电流的流动可能是由两种不同的金属相互接触引起的,与金属是否与移动或死亡的动物接触无关。只要用浸泡在盐水或碱水中的硬纸、麻布、皮革或其他海绵状的东西将两种金属片隔开(他认为这是实验成功的必要条件),用金属线将两种金属片连接起来,无论有无蛙肌,都会有电流通过,说明电不是从蛙组织中产生的,蛙腿的作用只是相当于一个非常灵敏的验电器。
1836年,英国的丹尼尔改进了伏打反应堆。他用稀硫酸作为电解液,解决了电池极化问题,制成了第一个非极化锌铜电池,也被称为丹尼尔电池。此后,去极化效果更好的本生电池和格罗夫电池相继问世。但这些电池都存在随着使用时间的延长,电压下降的问题。
1860年,法国的普朗泰发明了以铅为电极的电池。这种电池的独特之处在于,当电池使用一段时间降低电压时,可以用反向电流给它通电,使电池电压上升。因为这种电池可以充电并重复使用,所以被称为蓄电池。
但是无论什么样的电池都需要在两块金属板之间填充液体,携带起来非常不方便,尤其是电池使用的液体是硫酸,在移动的时候非常危险。
也是在1860年,雷克林发明了世界上广泛使用的电池的前身(碳锌电池)。它的负极是锌和汞的合金棒(锌伏原型电池的负极,被证明是作为负极材料的最佳金属之一)。它的正极是一个多孔的杯子,里面装满了粉碎的二氧化锰和碳的混合物。一根碳棒作为集电器插入这种混合物中。负极棒和正极杯都浸在作为电解液的氯化铵溶液中。这个系统被称为湿电池。Reclin做的电池虽然简单但是便宜,直到1880,改进后的干电池才取代了负极,被改进成锌罐(也就是电池外壳)。电解液变成了糊状而不是液体。基本上,这就是我们现在的样子。
1887年,英国人赫勒森发明了最早的干电池。干电池的电解液是糊状的,不会渗漏,携带方便,所以得到了广泛的应用。
1890托马斯·爱迪生发明了可充电铁镍电池。
1896美国干电池量产。
1896年发明了d电池。
1899 Waldmar Jungner发明了镍镉电池。
1910中可充电铁镍电池的商业生产。
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)。
碱性电池是托马斯·爱迪生在1914年发明的。
1934年,Schlecht和Akermann发明了镍镉电池的烧结极板。
1947年,诺依曼研制出密封镍镉电池。
1949年,Lew Urry (Energizer)开发了一种小型碱性电池。
Gerald Pearson、Calvin Fuller和Daryl Chapin在1954年开发了太阳能电池。
1956劲量。制造第一个9伏电池。
1956中国建成第一家镍镉电池厂(风云设备厂(755厂))。
1960左右,联合碳化物公司将碱性电池商业化,中国开始研究碱性电池(由Xi安清华厂等三家公司联合开发)。
免维护铅酸电池出现在1970左右。
1970前后一次锂电池的实际应用。
1976年,飞利浦研究中心的科学家发明了镍氢电池。
用于镍氢电池的稳定合金是在1980左右开发出来的。
1983年,我国开始研究镍氢电池(南开大学)。
1987国内对镍镉电池的工艺进行了改进,使用泡沫镍,电池容量提高了40%。
1987之前中国一次锂电池的商业化生产
1989我国镍氢电池的研究被列入国家计划。
角(口香糖)电池出现在1990之前。
1990左右镍氢电池商业化生产。
1991索尼。可充电锂离子电池的商业化生产
Karl Kordesch、Josef Gsellmann和Klaus Tomantschger于1992年获得碱性充电电池专利。
1992电池技术公司生产碱性充电电池。
1995中国镍氢电池商业化生产已初具规模。
1999可充电锂聚合物电池的商业生产
2000年中国锂离子电池的商业化生产
2000年后,燃料电池和太阳能电池成为世界新能源发展的重点。