日常生活中，我們會(huì)接觸很多需要電能供電的設(shè)備，那么電能從哪里來(lái)呢？一是國(guó)家電網(wǎng)直接供電；二是我們通過蓄電池來(lái)給設(shè)別直接供電；當(dāng)然兩者我們都會(huì)用到。那么今天我就為大家講解一下后者，我們經(jīng)常使用的電池。那么在使用的同時(shí)你真的了解它的詳細(xì)知識(shí)嗎？這里就為大家普及一下我們家里經(jīng)常用的幾種電池。

 

 

分別為5號(hào)電池、7號(hào)電池、9V電池和紐扣電池，這些在我們?nèi)粘５脑O(shè)備中最為普及也是用到最多的。

 

那么首先我們從電池的容量說起，電池的容量一般以AH(安)計(jì)算，AH的計(jì)算 = 放電電流 * 放電時(shí)間。例如7AH電池如果連續(xù)放電電流0.35A，那么時(shí)間可連續(xù)20小時(shí)。

 

 

例如，我們圖上的電池容量為3300MAH（毫安時(shí)）。再舉個(gè)例子：如果你的手機(jī)放電電流是10mA，待機(jī)狀態(tài)24小時(shí)，那么就可以使用公式計(jì)算一下3300/10/24 = 13.75天。當(dāng)然，除玩游戲、聽音樂做這些耗電的操作。

 

 

5號(hào)和7號(hào)電池在家庭使用中，用到最多的地方普遍是我們的遙控器啦，手電筒了有或者是電子時(shí)鐘或者鼠標(biāo)鍵盤等。9V電池在我們的數(shù)碼相機(jī)上使用比較普遍；另外還有就是紐扣電池，基本是出現(xiàn)在我們的電腦機(jī)箱或者現(xiàn)代簡(jiǎn)易遙控器里面。

 

 

總的來(lái)看電池有三種主要類型，一是化學(xué)電池，二是物理電池，三是生物電池。化學(xué)電池我們一會(huì)兒再說，先簡(jiǎn)單看一下物理電池和生物電池。物理電池包括光電池，也就是利用光照后就會(huì)產(chǎn)生電流的物質(zhì)，將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，比如太陽(yáng)能電池就是典型的光電池。還有溫差電池，它可以將物質(zhì)的溫差轉(zhuǎn)化為電能。還有原子能電池，它可以利用放射性物質(zhì)放出的射線來(lái)獲得電能，所以壽命很長(zhǎng)，多裝載于人造衛(wèi)星之上。生物電池目前主要包括兩種，一是酶生物燃料電池，它的原理是通過使用酶這一催化劑，在室溫下，使氫氣、甲醇、葡萄糖等材料，與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而獲得電能。二是微生物電池，其原理是利用微生物進(jìn)行與酶電池同樣的反應(yīng)。

 

 

溫差電池

而至于目前在電池家族中挑大梁的化學(xué)電池，我們可以將其分為兩類，一類是沒電了就扔的一次性電池，代表是鋅錳干電池、堿性干電池和鋰電池。這三種電池的正極都是二氧化錳，而負(fù)極分別為鋅、鋅和鋰。另一類是沒電了再充電的二次電池，代表是鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池，還有我們手機(jī)、電腦里使用的鋰離子電池。這四種電池的正極分別為二氧化鉛、氫氧化鎳、氫氧化鎳和鈷酸鋰，而負(fù)極分別為鉛、鎘、儲(chǔ)氫合金和石墨。

 

 

除了這兩大類之外，化學(xué)電池中還有一個(gè)特殊的存在，這便是燃料電池，其原理是利用氫等燃料與氧反應(yīng)從而產(chǎn)生電。比如說如果以氫為燃料，那么就會(huì)發(fā)生與水的電解相反的反應(yīng)從而產(chǎn)生電，而且氫燃料電池的反應(yīng)產(chǎn)物只有水，所以對(duì)環(huán)境沒有污染。

 

 

物理電池、生物電池與燃料電池產(chǎn)生電的原理不難理解，那么傳統(tǒng)的化學(xué)電池究竟是怎么產(chǎn)生電的呢？

 

 

簡(jiǎn)單來(lái)看，化學(xué)電池是一種通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電的裝置。氧化反應(yīng)釋放電子，而還原反應(yīng)得到電子，這兩種反應(yīng)分別在不同的場(chǎng)合進(jìn)行，如果將它們用導(dǎo)線連接起來(lái)，導(dǎo)線中就產(chǎn)生了電子的流動(dòng)，也就是產(chǎn)生了電流。為了促使各個(gè)反應(yīng)分別在正極和負(fù)極發(fā)生，在它們周圍存在著“電解質(zhì)”。另外，在實(shí)際的電池中，為了防止正負(fù)極相連發(fā)生短路，正極和負(fù)極是用絕緣的分隔裝置分隔開的。

 

 

電池原理

知道了這一簡(jiǎn)單的原理，我們?cè)诩抑芯涂梢灾谱鞒鲆粋€(gè)簡(jiǎn)易的電池。找一片銅片和一片鋁片，在它們中間夾進(jìn)去幾張滲入鹽水的餐巾紙，最好把餐巾紙折疊幾層。然后把銅片和鋁片用導(dǎo)線連接起來(lái)。此時(shí)，鋁從鋁片上溶解進(jìn)鹽水，并將電子釋放在導(dǎo)線上，而銅片則從導(dǎo)線處獲得電子，這樣就在導(dǎo)線上形成了微弱的電流。這種電池的負(fù)極是鋁片，正極是銅片，鹽水便是電解質(zhì)。

 

 

我們知道，不同的化學(xué)電池有著不同的電壓，那么其原因何在呢？這是因?yàn)?，易于釋放電子或者易于獲得電子，其難易程度隨著物質(zhì)的不同而不同。而電池的電壓正是由各種物質(zhì)電子釋放的難易程度和獲得的難易程度所決定的。容易釋放電子的物質(zhì)，按容易程度從高到低包括鋰、鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅等，所以這些物質(zhì)可以做電池的負(fù)極。而容易獲得電子的物質(zhì)，按容易程度從高到低包括金、鉑、銀、汞、銅等，所以這些物質(zhì)可以做電池的正極。正負(fù)極金屬的離子化傾向差別越大，就越有大量的電子同時(shí)移動(dòng)，也就能制造出電壓越高的電池。

 

 

說起電池的歷史，可以追溯到1800年意大利物理學(xué)家伏打發(fā)明的伏打電池。后來(lái)，1888年德國(guó)人卡爾-加斯納發(fā)明了干電池，自此，電池才得以開始廣泛應(yīng)用。而在此之前，電池中使用液體電解質(zhì)，攜帶起來(lái)十分不方便。加斯納把石膏的粉末混入液體之中，這樣液體就不會(huì)流出來(lái)了?，F(xiàn)在我們常見的干電池是鋅錳干電池和堿性干電池。這兩種電池的相同之處在于它們的電極都是用了鋅和二氧化錳。所以，這兩種電池的電壓都是1.5V。不過，堿性干電池將負(fù)極上的鋅加工成了糊狀，這就大大增加了負(fù)極的表面積，所以可以進(jìn)行大電流放電，從而提高電池的性能。另外，堿性干電池的電解液里使用的是比較容易導(dǎo)電的堿性溶液，所以，相比于鋅錳干電池，堿性干電池的特征就是可以高效地產(chǎn)生電流，并且電壓下降得比較緩慢。如此一來(lái)，即便兩種電池使用的是同一種材料，它們的性能也會(huì)隨著電極形狀和配置的不同而存在著很大的差別。

 

 

伏打電池

 

 

堿性干電池

可充電電池開始于1959年法國(guó)物理學(xué)家加斯頓-普蘭特發(fā)明的鉛酸蓄電池。隨后，二次電池中的鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池也相繼被開發(fā)出來(lái)。特別是無(wú)線化時(shí)代來(lái)臨之后，可以攜帶的手機(jī)得到普及，這就更少不了二次電池的應(yīng)用。