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充电电池是怎样工作中的?

充电电池是怎样工作中的?

来源:
2021/08/02 17:28
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【摘要】:

  电池在我们的生活中无处不在,以至于我们几乎忽略了它们。但在漫长而富有传奇色彩的史前历史中,它们是非凡的创造物,有着同样光明的未来。

  电池本质上是把储存的化学能转换成电能的装置。基本上,电池是一个小的化学反应器,它与高能电子反应,准备流向外部设备。

  电池已经存在很长时间了。1938年,巴格达博物馆馆长在博物馆地下室发现了一个炮台,现在被称为巴格达炮台。它的起源和位置可以追溯到公元前250年左右的美索不达米亚。

  关于原始电池的用途有很多争论,从电镀到止痛再到宗教惩罚。

  美国科学家和发明家本杰明·富兰克林在1749年第一次使用电池这个词,当时他用一系列电容器做实验。

  1800年,意大利物理学家亚历山大·罗菲特发明了第一个真正的电池。伏特把铜片和锌片堆在一起,用浸过盐的亚麻布把它们分开。

  在这一点上,两根导线与任何两种金属的接触将触发一个恒定电流。每个电池(一套铜、锌和盐水)的电压为0.76伏。如果你把电池堆在一起,你就可以充电多次。

  最古老的电池之一是铅酸电池,它发明于1859年,至今仍在大多数使用内燃机的汽车上使用。例如,它是可用的最古老的。

  今天的电池大小不一,从用于太阳能农场或变电站储存能量的大兆瓦到为整个村庄或岛屿的电子表供电的小电池。

  电池是基于不同的化学物质,电池电压一般在1到3.6V之间。蓄电池串联增加电压,并联增加电流。这一原理是用来实现所需的电流和电压高达兆瓦级。

  电池是如何工作的?

  当电池放电时,电池内部的化学反应产生电能。腐蚀电子的化学反应,如氧化铁腐蚀铁锈铁与氧的攻击反应,电子与氧的攻击运输产生氧化铁。

  电池规范使用两种不同的金属或化合物,电极电位不同,由多孔绝缘体隔开。电极电位是当连接到一个可用的外部设备时,储存在原子和化合物中携带电子的能量。

  一种导电液体,如盐水或水溶液,在化学反应中使可溶离子从一种金属流动到另一种金属,这种液体称为电解质。

  在放电过程中失去电子的金属或化合物称为阴极,接收电子的金属或化合物称为阳极。电子通过外部连接从阳极流向阴极,我们使用外部连接来操作电子设备。

  原电池和可充电电池

  化学反应中电子流发生的不可逆过程称为原电池。反应物放电后电池就耗尽了。

  最常见的原电池是碳锌电池。电解液为碱性时,电池寿命更长。我们从超市买碱性电池。

  处理这些细胞的最大挑战是找到重用它们的方法。随着越来越多的电池被使用,频繁更换它们变得不经济,它变得越来越重要的处理它们。

  最早的可充电电池,镍镉(NiCd)电池,也使用碱作为电解质。除了1989年开发的镍氢电池外,它的使用寿命比镍镉电池更长。

  这些类型的电池在充电时对过充电和过热很敏感,所以充电速率保持在最大充电速率以下。

  这个复杂的控制器加快了充电过程,节省了时间。

  对于大多数简单的充电器,充电过程需要在一夜之间完成。

  移动应用程序,如手机和笔记本电脑,总是在寻找高容量的充电设备。虽然这增加了剧烈放电的风险,但可以通过手机电池中的电流限制器来控制。

 

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