電池傳奇

劉偉偉

電池，模樣多變，大小不一：有長筒形的，有方的，還有紐扣樣的；最小的直徑只有3毫米，最大的電池陣比足球場還大。但不管哪種，都十分有用。電池的發明也有一段有趣的歷史。

化學電池的原理

最常見的化學電池有陽極、陰極和電解液3個部分。電解液中溶解了很多正電荷和負電荷。當用導線將陽極和陰極相連時，化學反應就開始啦……化學能就被轉變成了電能。

青蛙與電池

電池的出現和青蛙有關，時間則為1780年。事情大概是這樣的：意大利科學家伽伐尼正在解剖青蛙，銅制的解剖刀偶然間碰到鐵盤內蛙腿上一根神經，青蛙立刻產生抽搐現象。由此，伽伐尼展開研究，發現了生物電——所有生物都有生物電現象，這是指生命過程中產生的電流或電壓。

另一位意大利科學家伏打重復并檢驗了伽伐尼的實驗，產生了新的想法：蛙腿只是一個導體，電流是由銅和鐵兩種金屬產生的。為了證明自己的觀點，伏打做了各種試驗。后來他發現，把兩種不同的金屬（比如銀和鋅）用浸有鹽水的紙板隔開，就會產生持續的電流。這個發現可謂石破天驚！電池的歷史由此展開。為此，拿破侖授予了他爵士身份，而為了紀念他，電壓單位（伏特）也以他的名字而命名（人名Volta的音譯為伏打，單位名Volt音譯為伏特）。

從濕的到干的

因為伏打電池的電解質溶液是液態的，因此被稱為“濕電池”。相對應地，后來就產生了“干電池”。

1866年，法國工程師勒克朗謝發明了一種新電池：以鋅為陽極、二氧化錳為陰極，以氯化銨為電解液，能提供的電壓為1.4伏特。這種電池被命名為“勒克朗謝電池”，也就是現在干電池的原型。1886年，德國的加斯納改進勒克朗謝電池，將里面的溶液變成糊狀，用鋅皮封裝起來，成了“干電池”，提供1.5伏特電壓。

輕巧方便的干電池就此開始迅速地發展，目前已有100多個成員。現在，人們常見的鋅錳干電池就是加斯納發明的那種：外殼用鋅制，電池中心的碳棒周圍裹有二氧化錳，外殼和中心之間充填著氯化銨等調制成的糊狀物。

一次性和可充電的

以前，電池是一次性產品，里面的電用完了，就只能丟棄了——這也太浪費了！

1859年，法國物理學家普朗忒發明了可充電的電池——蓄電池。最初，普朗忒把兩個鉛片用亞麻布隔開，卷起來浸在充滿硫酸溶液的玻璃瓶內。隨后，他又設計了9芯（9個卷）的鉛酸蓄電池。1899年，瑞典科學家容格發明了可充電的鎳鎘電池。1910年，在瑞典就可以買到這種電池了。這種電池比鉛酸電池更實用，但在當時價格非常昂貴。

龐大的電池家族

電池，其實就是將預先儲存起的能量轉化為可供外用電能的裝置。除了常見的一些電池，你知道還有溫差電池和金屬空氣電池嗎？溫差電池，顧名思義就是利用溫度差異，把熱能直接轉化為電能的裝置。溫差電池的材料一般有金屬和半導體兩種。金屬空氣電池則是將空氣或純氧作為電池的負極，將金屬作為正極的電池。這類電池有很多型號，比如常見的紐扣電池。此外，還有核電池、燃料電池和生物電池等各種新興的電池。而太陽能電池其實是一種轉換裝置，把太陽的光能轉換成電能。

2000多年前的“電池”

最早的電池也許在公元前250年左右就出現了。考古學家在伊拉克首都巴格達近郊發現了一把神秘的陶壺。它的基本構造和現在的電池幾乎一樣：在黏土所捏成的小陶罐內嵌入一個薄薄的銅質筒狀物，中央還插了一根鐵棒，用瀝青封口。

它是不是電池？又是怎么工作的？你是不是很好奇？科學家也是。因為“電池”工作需要電解液，他們推測，當時是不大可能有硫酸的，于是，他們使用了醋和葡萄酒，這是當時很容易得到的液體。如此一來，果真產生出電來，電壓1.5～2伏特。不過，科學家相信，它在當時不是充當電池使用的，而是手藝人用來電鍍金銀飾品的工具。

電池年表