电池的发展历程是怎样的,电池发展史完整版
电池是人们不可缺的一部分,你可知道电池的历史吗?与莱顿大学的马森布罗克在1746年发明了收集电荷的“莱顿瓶”。莱顿瓶且只能储存摩擦起的静电,可以看作是电容器,这部分相信大家有了解过,但是由于放电过程不可控,电池容量极少,就被化学反应产生电的电池替代了
锂电池来自于伟大的发明家爱迪生发明。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。现在广泛使用的聚合物,就是分子经过特殊加工后的材料,高分子
资料参考百度和部分关于科技史的网页
电池是人们不可缺的一部分,你可知道电池的历史吗?与莱顿大学的马森布罗克在1746年发明了收集电荷的“莱顿瓶”。莱顿瓶且只能储存摩擦起的静电,可以看作是电容器,这部分相信大家有了解过,但是由于放电过程不可控,电池容量极少,就被化学反应产生电的电池替代了
锂电池来自于伟大的发明家爱迪生发明。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。现在广泛使用的聚合物,就是分子经过特殊加工后的材料,高分子化合物属于一类。锂电池是日本索尼公司在1995年发明的采用凝胶聚合物电解质为隔膜和电解质的电池(重点在混合物上),1999年开始商品化。
伏打电堆使用两种不同的物质金属,通过电解液(氯化钠溶液,强酸强碱)发生化学反应(氧化)产生电量,也就是说初期的伏打电堆不是真正意义上的电池,而是一部一次性的靠着化学反应的发电机,现在的干电池几乎与伏打电堆一样。干电池中用氯化铵的糊状物代替了盐水,用石墨棒代替了铜板作为电池的正极,而外壳仍然用锌皮作为电池的负极。氯化铵和石墨棒是个什么玩意?这里就不哆嗦了,主要应用在干电池上是因为真 白菜价,又比当初的氯化钠溶液(盐水)耐造,反正这东西性价比高,在二十一世纪毫无技术难度,非常适合小型电器使用。所以就成为了当之无愧的yyds
电池
之后的原理几乎一样,只是电解质和电极材料被更新换代了
主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。这是电容,是靠物质本身的导电性储存的,不属于电池的范畴,这是关于百度上对电池的定义:
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
跟电容一点关系都没有
电池的生平代表了人类重视新能源产业的一个缩影,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求再到大型用电设备。今天的钠电池等等,电池容量不断提升代表了人类开始重视自然的一个开端,希望人类会变的更好。
电池的工作原理?
燃料电池的工作原理:H2到达气体扩散层后,在催化剂作用下氧化成H+和e-,H+通过电解质膜与在阴极的O2反应生成水,在阳极产生的e-则通过外电路从阳极流向阴极,从而形成电流。在燃料电池的反应中,氢气作为燃料被消耗,而电能的产生取代了热能的释放。
光伏的本质是光生伏特效应。当光线照射在太阳能电池上时,光线中具有足够能量的光子包会在电池内部被吸收,并将电子从硅材料的共价键中激发出来、产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将因为空间电荷电场的作用而作定向运动,电子向带正电的N区,空穴向带负电的P区运动,其结果在P区和N区之间产生一个可测试到的光生电压并通过电池的前后电极向外电路输送电流。
钠硫电池正负极活性物质分别是硫和熔融态金属钠,固体氧化铝陶瓷同时起电解质和隑膜的作用。放电时,金属钠在隑膜表面被氧化为钠离子,幵通过电解质与正极的硫结合,还原为多硫化钠化合物,同时电子通过外电路回到正极,充电过程与之相反。
动力电池主要由正极、负极、电解液、隔膜等四大材料组成,性能要求高能量密度、长寿命、可靠安全。动力电池属于二次电池,可以利用化学反应的可逆性在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而循环使用。电池的充放电过程就是锂离子在正负极材料的嵌入和脱嵌并伴随着能量的吸收和释放的过程。
目前电化学储能中应用较为广泛的包括铅酸电池、液流电池、锂电池、钠硫电池。其中,锂电池的能量密度较高,可达200-500Wh/L,且具有循环寿命长、绿色环保等特点,因此在各类电化学储能技术中具有较强优势。
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电池的发展史?
电池的诞生基于人们对于获取持续而稳定的电流的需要,它的发展史如下:
1746年,荷兰莱顿大学的马森布罗克在发明了收集电荷的“莱顿瓶”。因为他看到好不容易收集的电却很容易地在空气中逐渐消失,他想寻找一种保存电的方法。
有一天,他用一支枪管悬在空中,用起电机与枪管连着,另用一根铜线从枪管中引出,浸入一个盛有水的玻璃瓶中,他让一个助手一只手握着玻璃瓶,马森布罗克在一旁使劲摇动起电机。
这时他的助手不小心将中另一只手与枪管碰上,他猛然感到一次强烈的电击,喊了起来。马森布罗克于是与助手互换了一下,让助手摇起电机,他自己一手拿水瓶子,另一只手去碰枪管。
1780年,意大利解剖学家伽伐尼(Luigi Galvani)在做青蛙解剖时,两手分别拿着不同的金属器械,无意中同时碰在青蛙的大腿上,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,仿佛受到电流的刺激,而如果只用一种金属器械去触动青蛙,就无此种反应。
伽伐尼认为,出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电,他称之为“生物电”。
伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣的,他们竞相重复枷伐尼的实验,企图找到一种产生电流的方法,意大利物理学家伏特在多次实验后认为:伽伐尼的“生物电”之说并不正确,青蛙的肌肉之所以能产生电流,大概是肌肉中某种液体在起作用。
为了论证自己的观点,伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现,这两种金属片中,只要有一种与溶液发生了化学反应,金属片之间就能够产生电流。
1799年,意大利物理学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。
伏特用这种方法成功地制成了世界上第一个电池——“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。它成为早期电学实验,电报机的电力来源。
1836年,英国的丹尼尔对“伏特电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液,解决了电池极化问题,制造出第一个不极化,能保持平衡电流的锌—铜电池此后,这些电池都存在电压随着使用时间延长而下降的问题。
当电池使用一段时间后电压下降时,可以给他通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“蓄电池”。
也是在1860年,法国的雷克兰士(George Leclanche)还发明了世界广受使用的电池(碳锌电池)的前身。它的负极是锌和汞的合金棒(锌-伏特原型电池的负极,经证明是作为负极制作材料的最佳金属之一),而它的正极是以一个多孔的杯子盛装着碾碎的二氧化锰和碳的混合物。
在此混合物中插有一根碳棒作为电流收集器。负极棒和正极杯都被浸在作为电解液的氯化铵溶液中。此系统被称为“湿电池”。雷克兰士制造的电池虽然简陋但却便宜,所以一直到1880年才被改进的“干电池”取代。
负极被改进成锌罐(即电池的外壳),电解液变为糊状而非液体,基本上这就是我们所熟知的碳锌电池。
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年爱迪生(Thomas Edison)发明可充电铁镍电池。
国家标准
IEC标准即国际电工委员会(International Electrical Commission),是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织,其目的是为了促进世界电工电子领域的标准化。
其中关于镍镉电池的标准为IEC285,关于镍氢电池的标准是IEC61436,锂离子电池IEC标准,一般电池行业依据的是SANYO或Panasonic的标准。
电池常用IEC标准有镍镉电池的标准为IEC602851999;镍氢电池的标准为IEC614361998.1;锂电池的标准为IEC619602000.11。
电池常用国家标准有镍镉电池的标准为GB/T11013_1996GB/T18289_2000;镍氢电池的标准为GB/T15100_1994GB/T18288_2000;锂电池的标准为GB/T10077_1998YD/T998_1999,GB/T18287_2000。
另外电池常用标准也有日本工业标准JIS C关于电池的标准及SANYOPANASONIC公司制定的关于电池企业标准。
以上内容参考 百度百科-电池 (将化学能转化成电能的装置)
电池可以用很长时间,那么电是如何保存的?
交流电是没有办法储存的,所以发电和用电是同时进行的。而我们在家庭当中所用的电一般都是交流电,也就是说我们在用电的同时发电机也一直在进行发电。而蓄电池和充电电池,主要就是把电能转化为其他形式的能量来保存电。因为现在社会发展越来越快了,很多家用电器也变得越来越高级了,所以电对于大家来说是非常重要的。
如果没有电的话,那么很多电器就不能正常运转,我们的生活也会陷入困难当中,特别是在夏天和冬天比较冷的时候,如果没有电的话就没有办法使用空调以及其他的取暖设备,这就会导致人们很难舒适的生活。很多人在用电的时候会感到好奇,这些店究竟是怎么储存起来的呢?如果发电机有一天没有电了,那我们该怎么生活呢?
我们生活当中比较常用的电就是交流电,太阳能发电,电池等。交流电在我们的日常生活中是最常用的,我们家里用的这些电器,以及各种生活用电,基本上都是交流电。交流电是没有办法储存的,一般都是由发电厂发电,然后经过转化的方式运输到居民区,让大家正常用电。而电池中的电是可以储存的,不过储存的方式并不是直接把电存到电池里。
而是把电转化为其他的能量储存在电池里,在使用的时候通过电极相交的方式来产生电压发电。太阳能发电也是没有办法进行储存的,太阳能发电一般都是采用能量版把太阳热量转化为电能,然后再储存在电池当中。所以电池可以用很长时间,是因为在电池当中,电是以其他的方式来进行储存的在用的时候再转化为电能,所以才能够用那么长的时间。
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