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锂电池是如何诞生的?它是怎样分类的?

来源:宝鄂实业    2019-05-30 17:20    点击量:

 锂电池的发明

 

   “锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。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。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

 

  1780年,意大利波罗那大学解剖学教授伽伐尼(LuigiGalvani1737年9月9日-1798年12月4日)做青蛙腿肌肉运动的解剖学研究,他在实验中发现,在起电机放电的同时,如果用金属手术刀触动蛙腿神经,蛙腿肌肉立刻收缩,为了找出这一现象的原因,在进一步的实验中意外地发现,若用两种金属分别接触蛙腿的筋腱和肌肉,当两种金属的另一端相碰时,蛙腿也会发生抽动。伽伐尼认为这是青蛙体内存在一种“神经电流体”引起的,这种可以使神经、肌肉活动,脑是分泌电液的重要器官。

 

  意大利的物理学家伏达(AlessandroVlota1745年2月18日—1827年3月5日)在1792年对伽伐尼的发现做了研究,他发现电流的产生并不需要动物组织,1793年他否认了动物电的存在,认为伽伐尼发现的电产生于两种不同金属的接触,他认为蛙腿的抽动是一种对电流的灵敏的反应,这个电流是由于两种金属插在了由肌肉提供的溶液中,并构成回路而产生的。

 

  1799年伏达用铜片、浸盐水的纸片、锌片依次重叠起来,创制了最早的获得连续电流的伏达电堆。1800年他公布了在1795-1796年间发现的电池原理,1801年他为拿破仑一世演示了伏达电堆,拿破仑授予他金质奖章并封他为伯爵。

 

  1799年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,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的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。

 

  1803年,德国化学家里特尔制造出一台蓄电池。

 

  1836年,英国化学家J.F.丹聂尔制造出了第一块古典原电池。伏打电堆的一个缺点是由于极化作用而使电流很快减小。他发现的电池是用多细孔的陶罐(开始用动物膜)把浸入硫酸铜溶液中的电极铜棒和锌棒分开。它能比过去的电池提供更长时间的稳定电流。

 

  1859年,法国物理学家普朗特制造出了第一台可实用的铅酸蓄电池。他包括两块卷成螺旋形的铅皮,中间用橡皮隔开,浸没在10%的硫酸溶液中,然后送入电流,使其中一块铅皮镀上,另一块铅皮成为粗糙的多孔表面。这种电池比当时的任何电池都具有更高的电动势。但是由于加工成型过程复杂和冗长,很难批量生产,没有受到重视。