鋰電池是如何制造的？

　　卡爾·薩根有一句至理名言：“我們生活在一個(gè)依靠科技才能精巧地運(yùn)行的社會(huì)里，但這個(gè)社會(huì)里的大多數(shù)人對(duì)科技都是一知半解。”卡爾·薩根也曾直接提及鋰電池。任何人只要環(huán)視一下其三英尺內(nèi)的環(huán)境，他就能找到用鋰電池技術(shù)制造的東西，但實(shí)際上，很多人對(duì)鋰電池技術(shù)并不了解。

　　鋰電池的工作原理是怎樣的？與其他電池一樣，鋰電池的工作原理為電池的正負(fù)兩個(gè)電極與電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，隨即，鋰電池的正極（帶正電荷）和負(fù)極（帶負(fù)電荷）之間產(chǎn)生流動(dòng)的電荷，即電流。鋰金屬能被用于制造高性能蓄電池，因?yàn)殇嚱饘賯鲗?dǎo)性能好，是一種高品質(zhì)電解質(zhì)，能產(chǎn)生很高的電勢(shì)。當(dāng)然，鋰電池的電化學(xué)反應(yīng)過程能被逆轉(zhuǎn)，讓鋰電池能重復(fù)充放電。

　　雖然鋰電池具有種種優(yōu)點(diǎn)，但也有不少缺點(diǎn)：

　　鋰金屬是一種能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害的物質(zhì)。

　　鋰金屬易燃，能與眾多物質(zhì)發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，Tesla電動(dòng)汽車的鋰電池燃燒事故的照片就是佐證，但這件鋰電池燃燒事故僅僅是鋰金屬能產(chǎn)生的眾多危害中的一個(gè)。

　　美國(guó)環(huán)境保護(hù)局認(rèn)為用于制造鋰金屬電解質(zhì)和電池陰極的強(qiáng)效熔劑能導(dǎo)致包括癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病在內(nèi)的各種疾病。特別是用來制造壓縮型高功率鋰電池的鈷金屬，更是一種高致癌毒物。只要有人接觸了鈷金屬，他的肺、神經(jīng)、和呼吸道極有可能發(fā)生病變。

　　現(xiàn)在，人們發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律：只要是用來制作工業(yè)熔劑的物質(zhì)都對(duì)環(huán)境和人類有危害。眾所周知，在電池制造業(yè)，工業(yè)熔劑被大量使用。

　　其他用來制造鋰電池的物質(zhì)可能沒有這么大的危害，但他們之中沒有一種是無(wú)害的。就致癌性而言，用來制造低能量密度的鋰鐵膜材料沒有鈷金屬那么高，但鋰鐵膜材料對(duì)生物的負(fù)面影響不容忽視。

　　電動(dòng)汽車變得越來越熱門了？

　　很明顯，制造電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車要付出環(huán)境成本。那么，鋰電池對(duì)北極地區(qū)有怎樣的影響？挪威公布了一項(xiàng)關(guān)于電動(dòng)汽車使用周期對(duì)全球增溫潛能影響的研究報(bào)告，該報(bào)告研究了從制造電動(dòng)汽車所需礦產(chǎn)原料的生產(chǎn)開始至電動(dòng)汽車報(bào)廢回收的全過程。在挪威公布此研究報(bào)告之前，其他研究都沒有針對(duì)制造電動(dòng)汽車的高耗能生產(chǎn)過程進(jìn)行過調(diào)研，并忽視了重要的一點(diǎn)：電動(dòng)汽車的環(huán)保效果比內(nèi)燃機(jī)汽車好不了多少。

　　在全球增溫潛能影響方面，與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車相比，電動(dòng)汽車的負(fù)面影響要低24%，而與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車相比，電動(dòng)汽車的負(fù)面影響低了10%至14%。電動(dòng)汽車的這些數(shù)據(jù)看起來很不錯(cuò)，但如果考慮到電動(dòng)汽車所使用的電力來源，情況就完全不同了。如果電動(dòng)汽車使用的電力是使用煤炭為燃料生產(chǎn)的，那么電動(dòng)汽車對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響高出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)17%至27%。

　　以上的這些數(shù)據(jù)是基于歐洲的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究得出的結(jié)論，歐洲地區(qū)的電力來源偏重于核電、水電和其他再生能源發(fā)電，其比例高于世界其他地區(qū)。

　　電動(dòng)汽車對(duì)全球增溫潛能的影響直接受到天然氣的影響，天然氣被普遍看作清潔石化燃料，如果電動(dòng)汽車使用的電力是使用天然氣為燃料生產(chǎn)的，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅低12%，與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)基本持平。

　　讓人感到揪心的是，如果電動(dòng)汽車使用的電力是使用煤炭為燃料生產(chǎn)的，其對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響將高出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)17%至27%。這種情況在美國(guó)尤為嚴(yán)重，美國(guó)煤電的發(fā)電量占到了美國(guó)總發(fā)電量的45%；在田納西州、賓夕法尼亞州和俄亥俄州這三個(gè)美國(guó)州，電力來源幾乎全部是煤電。對(duì)于那些人口眾多的美國(guó)各州而言，購(gòu)買一輛電動(dòng)汽車不僅將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生毒害，還將對(duì)全球變暖的產(chǎn)生負(fù)面影響，并且其環(huán)境負(fù)面影響比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車還要大得多。

　　電動(dòng)汽車曾被認(rèn)為是“零尾氣排放”，為什么電動(dòng)汽車還會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生這么多的污染？答案很簡(jiǎn)單：電動(dòng)汽車電池的生產(chǎn)耗費(fèi)了大量的電力。初期制造一輛電動(dòng)汽車和電池的碳排放量占到了電動(dòng)汽車整個(gè)使用周期碳排放量的40%左右，相當(dāng)于制造一輛汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車碳排放量的兩倍。

　　如果一輛電動(dòng)汽車使用的電力來自與水電或風(fēng)電這樣的環(huán)保能源，其初期高碳排放量就能被降下來；要是一輛電動(dòng)汽車使用的電力源自化石燃料，該電動(dòng)汽車的初期能源成本將很難低于汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，甚至有可能高于這二者。

　　此前的相關(guān)評(píng)估忽視了電動(dòng)汽車生產(chǎn)所需的高額能源成本，并只看到一個(gè)情況：從技術(shù)講，煤電的效率要高于內(nèi)燃機(jī)。實(shí)際上，就碳排放量而言，如果生產(chǎn)出相同的能量供汽車行駛，煤電的排放量是普通內(nèi)燃機(jī)汽車的兩倍；因此，只有提高電動(dòng)汽車的效率才能彌補(bǔ)其在生產(chǎn)線上產(chǎn)生的碳排放量。

　　“不為石油發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)！No！是不為鋰發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)！”

　　在將內(nèi)燃機(jī)汽車轉(zhuǎn)換為電動(dòng)汽車之前，人們還得考慮一下地緣政治的影響。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，只要我們使用電動(dòng)汽車，就能擺脫對(duì)國(guó)外石油公司或大型石油公司的依賴。實(shí)際上，情況有可能是從“依賴大型石油公司”轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕾?ldquo;大型鋰產(chǎn)品公司”。

　　在未來三年內(nèi)，鋰電池的銷售額有望達(dá)到225億美元，并有可能在本年代末翻一番。與石油產(chǎn)品的銷售額相比，這些數(shù)據(jù)只是小數(shù)目，但如果顧客繼續(xù)購(gòu)買電動(dòng)轎車或電動(dòng)卡車，情況將發(fā)生變化。

　　至于擺脫對(duì)國(guó)外原料到依賴，呵呵……鋰金屬并并非稀有，但值得開采的礦藏卻很少。讓美國(guó)和歐洲感到不安的是，大型鋰金屬礦產(chǎn)地是在玻利維亞、中國(guó)和戰(zhàn)亂不斷的阿富汗這樣的國(guó)家，而在這些國(guó)家之中，沒有一個(gè)有良好環(huán)保記錄。

　　考慮到市場(chǎng)上銷售的絕大部分鋰電池是中國(guó)制造，人們不禁關(guān)注起鋰電池生產(chǎn)的污染問題，眾所周知，環(huán)保是個(gè)不容忽視的問題。現(xiàn)在，在各種壓力下，中國(guó)正以低價(jià)向其他國(guó)家出售鋰電池，人們對(duì)環(huán)保問題的擔(dān)憂有增無(wú)減。

生產(chǎn)工藝流程：
 

　　第一步--電極漿料制備

　　主要是將電極活性材料、粘結(jié)劑、溶劑等混合在一起，充分?jǐn)嚢璺稚⒑?，形成漿料。

　　第二步--涂布

　　將第一步制備的漿料以指定厚度均勻涂布到集流體（鋁箔或銅箔等）上，并烘干溶劑。

　　找一些銅片和鋁片，再剪一些比銅片和鋁片大一些的紙片在醋里浸一下。在一個(gè)鋁片的上面放一個(gè)紙片，在紙片上放個(gè)銅片，一個(gè)簡(jiǎn)易的化學(xué)電池就做好了，銅片是正極，鋁片是負(fù)極，浸濕的紙片就是電解質(zhì)。不過，這樣的一個(gè)“電池”產(chǎn)生的電實(shí)在太微弱了，只能用靈敏的電表測(cè)到。如果把許多這樣的“小電池”壘起來，讓一個(gè)“電池”的鋁片放在另一個(gè)“電池”的銅片上（這時(shí)鋁片和銅片之間不要放紙片），這時(shí)產(chǎn)生的電流就強(qiáng)了一些，幾個(gè)“電池”壘起來就能點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管（一種通過很小電流就能發(fā)光的半導(dǎo)體元件）。如果很多這樣的電池壘起來，電流就會(huì)很強(qiáng)了。也可以把銅片和鋁片插進(jìn)一些蔬菜水果里，如插在西紅柿、檸檬里，這樣就可以做成一個(gè)有趣的“水果電池”。

　　電瓶，也叫蓄電池，蓄電池是電池的一種，它的工作原理就是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。通常，人們所說的電瓶是指鉛酸蓄電池。即一種主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。

　　鉛酸蓄電池(LEAD-ACIDBATTERY)中使用的電解液是氫離子濃度最高時(shí)的硫酸溶液，此時(shí)硫酸液的比重大約為1.3g/cm^3.不管是免維護(hù)的還是傳統(tǒng)的蓄電池都使的是此溶液。（免維護(hù)的只不過是用吸滿硫酸的石棉材料代替了原來的隔板，使得活性物質(zhì)不容易脫落，使用壽命得以延長(zhǎng)。）

　　極板為用鉛作成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在其上敷涂化學(xué)反應(yīng)的活性物質(zhì)。

　　其中：正極板的活性物質(zhì)為二氧化鉛粉末，充滿電以后看起來有點(diǎn)偏棕色。

　　負(fù)極板的活性物質(zhì)為海綿狀鉛粉末，充滿電以后為金屬鉛的灰色。

　　放完電時(shí)二級(jí)板均為灰白色。

　　放電時(shí)：正極板二氧化鉛轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，酸中的氫離子得電子轉(zhuǎn)化為水。

　　負(fù)極板鉛粉末也轉(zhuǎn)化為硫酸鉛，硫酸根失電子在負(fù)極產(chǎn)生電子。

　　電子在外回路中產(chǎn)生電流。

　　充電時(shí)：與上述過程相反，硫酸鉛轉(zhuǎn)化為具有不同能量狀態(tài)的二氧化鉛和純鉛。

　　此為鉛酸蓄電池的原理。要制作只需要購(gòu)買到上述材料就OK了。我想你只需要了解就行，需要的話最好去購(gòu)買省事！

　　再介紹電瓶發(fā)明的背景：

　　鉛酸蓄電池早在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)就以發(fā)明，當(dāng)時(shí)的潛水艇就是靠著這種電池來潛航的，浮出水面后使用柴油機(jī)發(fā)電來給蓄電池充電。水下就只能靠電池航行。

　　早期的電池工作原理同現(xiàn)在生產(chǎn)的其實(shí)一模一樣，只是現(xiàn)在的更便宜壽命更常長(zhǎng)罷了。

　　水電池制作方法

　　1.棒式電池：取一根一端有開口的木炭棒，再取一張餐巾紙，緊緊地包裹在木炭棒上，用飽和食鹽水浸濕，再取一張鋁箔緊緊地包裹在木炭棒上面，用一個(gè)電池夾一端夾在木炭棒的開口處，一端夾在電機(jī)一極上，用另一個(gè)電池夾一端夾在鋁箔上，一端夾在電機(jī)另一極上，這時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電壓約0.8v左右；

　　2.高品質(zhì)電池取一個(gè)鋁皮易拉罐，用剪刀剪去罐蓋，再用砂紙卷成筒狀（有沙面朝外）磨掉易拉罐里的膠層，再取一張餐巾紙，使其緊貼罐壁，再倒入一些飽和食鹽水，使其浸潤(rùn)餐巾紙，再插入一根木炭棒，并在其周圍填上碎木炭，用木棒壓實(shí)，直至裝滿為止，用一個(gè)電池夾一端夾在木炭棒的開口處，一端夾在電機(jī)一極上，用另一個(gè)電池夾一端夾在鋁皮上，，一端夾在電機(jī)另一極上，這時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電壓約1.5v左右。

　　摩托車，電動(dòng)車，兒童汽車?yán)锩娑佳b有水電瓶（有硫酸水的電瓶），有的時(shí)候這些車在家里放了一年，或者幾個(gè)月，就不能充電了。按照賣電池的人或者是修車的說，這是電池壞了，需要購(gòu)買新的電瓶，但是新的要100多塊，而作簡(jiǎn)單修復(fù)才幾塊錢的。

　　工具/原料

　　待修復(fù)水電瓶

　　電瓶補(bǔ)充液（稀硫酸3%溶液）

　　方法/步驟1

　　首先檢查充電器是否完好，可以找個(gè)燈泡測(cè)試（有萬(wàn)用表那就更好了）。測(cè)試兩輸出夾是否有電，若完好（壞了的話，趕緊找個(gè)好的），對(duì)電瓶充電（正極對(duì)正極，負(fù)極對(duì)負(fù)極）1小時(shí)以上，檢測(cè)電瓶是否有電壓，若電壓過低，則初步判斷電瓶有問題。