【专家解说】：·电池种种
WWW.XXW.CN 2004-3-15 来源：http://www.srsoft.com.cn
我们现代生活已经离不开电了。发电厂发出的交流电送到我们家里，可以点电灯，可以开电视，还有空调、微波炉都是耗电能手。随身携带的电器用电就只能靠电池供电了。可是你知道吗，电几乎是无法储存携带的。储存、盛放电的容器叫电容器，它所能存放的电量极其有限，一只大型电容器所储存的电能只有千分之几库仑,不足以把一只手电灯泡点亮几秒钟。
那么电池是什么呢？其实电池里存放的不是电，而是可以产生电流的材料，随用随生。
一、伏打电池---电池的始祖
最古老的电池，是伏打电池。它是把一块铜片和一块锌片放在盛有稀硫酸的容器中，接通电路，铜片就成了电池正极，锌片就成为负极。这种电池很“土”，它的电压很低，电流也很小，但毕竟用这种手段使人类第一次得到了电流。所以它是一切电池的老鼻祖。为什么铜和锌泡在稀硫酸里就能生电？把铜片和铁片分别插进稀硫酸去能生电吗？试一试，也行。碳棒和锌片呢？也成。稀硫酸起什么作用？电解液而已。也就是说，只要是导电的液体就能代替它。比如稀盐酸、醋、食盐水，比如用一碗汤都可以。比如把一根铜钉和一根铁钉插在西红柿上，西红柿的汁液就可以作电解液，一个铜钱和一个铝币插入土豆，也可以成为一个电池。当然，这类电池中效果最好的是伏打电池。所以，它流传至今，但伏打电池携带不便，稀硫酸洒出来还有腐蚀性。人们就用锌做成圆筒，用碳棒做成芯，这就构成电池的两极。没有电解液不行，人们就把氯化铵调成浆糊，这样既能导电又不至于泄漏。其中加入黑色的二氧化锰粉末，是催化剂。这就是人们俗称的“干电池”，也叫锰锌电池。所谓干电池是相对于伏打电池的稀硫酸而言，所谓锰锌是指的原材料。针对其它材料的干电池如氧化银电池，镍镉电池而言。锰锌电池的电压是1.5伏，而其它干电池就不是1.5伏。
干电池是消耗化学原材料产生电能的。它的电压不高，所能通过的持续电流也不能超过1安培，否则就会发热损坏。
二、铅蓄电池
蓄电池也是应用最广泛的电池之一。用一个玻璃槽或塑料槽，注满硫酸，再插入两块铅板，一块与充电机正极相连，一块与充电机负极相连，经过十几小时的充电，就成为一个蓄电池了。它的正负极之间有2伏的电压。蓄电池的好处就是可以反复多次使用。还有一个大优点就是它的内电阻极小，可以提供很大的电流。用它给汽车的起动机供电，瞬间电流可达20多安培，这是迄今任何其它电池都不能替代的。蓄电池充电时，是把供给它的电能变为他原能贮存起来，放电时又把化学能转化为电能。蓄电池体积太大，又不便携带。但汽车、摩托车还离不开它。
三、充电电池
镍镉充电电池的外观和锰锌干电池一样，只不过是用镍镉材料制成，成本高，但它可以反复充电使用。镍镉电池的电压只有1.2伏，所以在有些场合不好使，如放在闪光灯、电视遥控器、电子表等需要满足一定电压值的用电器中。但爱好电动汽车模型的同学都知道，放上1.2伏的镍镉电池比1.5伏的锰锌电池跑的快。为什么？因为镍镉电池的内电阻小，所以当电流较大时，路端电压很大，而锰锌电池的内电阻大，当大电流时，输出的路端电压都很小。
但镍镉电池也有缺点，就是残留记忆性。就是说，当电还有1/3没有用完时就进行充电，只能充进总容量的2/3，而且下次的放电量也只是这次充入的量，以前的1/3空间就堵死了，再也不能充电了。所以，尽管说充电可达万次，但一般充放电十余次就不好使了。
尽管如此，它的用途还是十分广泛的。特别是摄像机、手机更离不开它。近年来，人们又开发了镍氢电池，体积更小了，而且没有记忆特性，效果颇佳，只是价格也较高，一片1200mAh的电池价格在400元以上。就是说这块电池的储放电能力为提供1200mA的电流工作1小时。
四、钮扣电池
有时，需要的电压一定，电流极小，而对体积和重量又有一定限制。如电子手表、电子计算器中，电流只有2mA，体积却必须很小。这时人们只能用钮扣电池。钮扣电池按不同的需要，制成的大小不同，放在手表中的比衬衣钮扣还小，计算器中安装的就有西服钮扣一般大。钮扣电池主要有两种，一种是锂电池3伏，另一种是银锌电池，输出电压是1.5V。钮扣电池属于一次性电池，不能充电。也要避免投放在火中。
五、锂电池
还有一种电池，多用于自动照相机，外观是白色的，短粗。这是锂电池，它的供电量较大，内阻又小，主要用于照相机驱动卷片电动机。锂电池的密封性很好，它不会因用电量过大，使用后“流汤”，腐蚀机件，所以用于精密仪器很安全。这种锂电池是一次性电池，千万不能充电，因为它不仅充不了电，反而会因为充电发热而造成爆炸。所以，在使用说明上明确注出不能充电，不能放入火中烧烤，防止发生事故。
还有一种可充电的锂电池，制成块状。它的能量很大，可以提供7.2Ah的电流，也就是说，在1安培电流的条件下，可以工作7.2小时。显然它的性能远远超过镍镉电池和镍氢电池。并且电池可以充电，反复使用。因此，广泛用于手机和摄像机，只是目前成本还较高。一块充电锂电池，价格可达上千元。
所有一次性电池的原理都是消耗原材料的化学能，转化为电能，供给人们使用。而蓄电池和充电电池则是在充电时，把电能转化为化学能；而在放电时，把化学能又转变成电能。
六、太阳能电池
还有一种电池，叫硅光电池，就是电子计算器上的那几小片棕竭色的薄膜。它是用硅材料制成的，利用光电效应的原理来工作的，特别是可以利用取之不竭的太阳光能，转化成电能，因此，通常也称做太阳能电池。每片太阳能电池产生的电压和可提供的电流都是很小的，但人们把许多片这样的电池串联又并联起来，就可以得到较高的电压和较大的电流了。在太阳光很充沛的地方，如沙漠、草原和海上，人们广泛使用太阳能电池供电。把一片片硅光电池片连接起来，足有一张报纸大。太阳能电池和一个铅蓄电池连接起来，白天产生的电能储存在蓄电池中，晚上再用它给电视机、日光灯供电。
人们试着把它安装在电动汽车上，制成一个大大的顶盖，安在汽车顶上，以便接收更多的太阳能辐射，它提供的电能可以取代汽油燃烧的热能，干净又无废气污染，所以被认为是大有前途的环保“汽车”。而它的最大用途是在人造卫星上，在浩瀚无垠的宇宙中，卫星可以尽情地伸展开它的翅膀去“享受”太阳的辐射，把硅光电池产生的电能供给卫星中的仪器。
七、积层电池
电池常常可以串联或并联使用。有时，仪器需要较高的电压，一节电池的电压供不应求，就把几节电池串联起来。最简单的实例就是手电筒，夜晚仓库值班员使用的手电往往需要三节或四节干电池。报话机、万用电表需要9伏甚至15伏电压，但并不需很大的电流。这时，人们就把锰锌电池制成薄片，把许多这样的薄片叠放在一起，这样的电池叫积层电池。它的外形是个长方体。拆开9伏的积层电池，你会看到，里面实际是6层电池片构成的。如果需要提供较大的电流，可以把几节电池并联使用。
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