電池的發(fā)明

胡紫霞

銘銘的玩具車沒電了。他把里面的電池取出來，正想扔掉，爸爸制止了他，讓他把電池放在遙控器或鐘表里繼續(xù)使用。銘銘忽然意識(shí)到，家里使用電池的地方真多?。∧请姵氐降资钦l發(fā)明的呢？

爸爸：電池是生活中常用的一種電源，泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置，是盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的容器，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。金屬電極有正極、負(fù)極之分。電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶方便，充放電操作簡(jiǎn)便易行，不受外界氣候和溫度的影響，能提供穩(wěn)定的電壓和電流，在現(xiàn)代社會(huì)生活的各個(gè)方面發(fā)揮著很大作用。真正意義上的電池，是由意大利物理學(xué)家亞歷山德羅·伏特發(fā)明的。

伏特：人類在兩千多年前就已經(jīng)不斷在研究“電”這種東西了。到了18世紀(jì)中期，人們對(duì)于電已經(jīng)有相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識(shí)（靜電、導(dǎo)電等）。1746年，萊頓大學(xué)的馬森布羅克利用一個(gè)帶水的玻璃瓶，成功收集到了起電機(jī)產(chǎn)生的電荷。后來，人們把這個(gè)可以蓄電的瓶子稱作“萊頓瓶”。

爸爸：那時(shí)電池還沒發(fā)明出來，人類還沒有能夠提供穩(wěn)定電流的電源?！叭R頓瓶”就是用來儲(chǔ)存電的一種裝置，可以說是最早的電容器。

伏特：是的。而我發(fā)明電池則受到了我的朋友——意大利醫(yī)生伽伐尼的啟發(fā)。

伽伐尼：1780年的一天，我和學(xué)生正在做青蛙解剖實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用手術(shù)刀碰到青蛙腿時(shí)，突然爆出了微弱的電火花，蛙腿還抽搐了起來。我想，既然能看到電火花，說明有電的參與，于是進(jìn)行深入研究。實(shí)驗(yàn)做了整整11年，我們換了自然界的雷電、起電機(jī)產(chǎn)生的電，用不同的金屬去觸碰青蛙，都能觀察到蛙腿跳動(dòng)，而用非金屬就觀察不到這個(gè)現(xiàn)象。我認(rèn)為，是因?yàn)閯?dòng)物軀體內(nèi)部能產(chǎn)生一種電，我稱之為“生物電”。

伏特：1791年，伽伐尼關(guān)于“生物電”的論文發(fā)表后，引起了物理學(xué)家們極大的興趣，也引起了很大的爭(zhēng)議。動(dòng)物身上都帶電，怎么可能呢？通過多次實(shí)驗(yàn)，我認(rèn)為伽伐尼的“生物電”之說并不正確，青蛙腿之所以會(huì)動(dòng)應(yīng)該是手術(shù)臺(tái)和手術(shù)刀這兩塊金屬的相遇，還有青蛙肌肉中某種液體在起作用。我把兩種不同的金屬片浸在各種溶液中進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只要有一種金屬與溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，金屬片之間就能夠產(chǎn)生電流。

銘銘不由點(diǎn)了點(diǎn)頭，聽得入了迷。

伏特：1799年，我把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水里，發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導(dǎo)線中有電流通過。于是，我就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片，平疊起來。用手觸摸兩端時(shí)，會(huì)感到強(qiáng)烈的電流刺激。我用這種方法成功制成了世界上第一個(gè)電池——“伏特電堆”。這個(gè)“伏特電堆”實(shí)際上就是串聯(lián)的電池組。

爸爸：“伏特電堆”是最早的化學(xué)電源，成為早期電學(xué)實(shí)驗(yàn)、電報(bào)機(jī)的電力來源。1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)；1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，都是在此基礎(chǔ)上得來的。電壓?jiǎn)挝弧胺亍本褪且阅拿謥砻摹?/p>

伏特：“伏特電堆”雖然能產(chǎn)生持續(xù)電流，但性能不穩(wěn)定。兩金屬極接通后，過不久其表面就會(huì)被化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡所包圍，電壓就會(huì)下降，電流就減小了。1860年，法國(guó)的普蘭特發(fā)明出用鉛做電極的鉛酸電池：當(dāng)電池使用一段時(shí)間電壓下降時(shí)，可以給它通以反向電流，使電壓回升。這是世界上最早的可充電電池，可反復(fù)使用，由此開創(chuàng)了一個(gè)全新的時(shí)代。

銘銘：爸爸，不是說現(xiàn)在電池界最紅的金屬是“鋰”嗎？

爸爸：沒錯(cuò)，鋰是所有金屬里最輕的，且特別活潑。古迪納夫在1980年發(fā)明出了一種新型的鋰電池，具有電壓高、體積小、自放電小、可長(zhǎng)時(shí)間存放等優(yōu)點(diǎn)，在近30年中取得了巨大發(fā)展，如今小到手機(jī)、電腦、相機(jī)，大到電動(dòng)汽車，都是使用的鋰電池。

伏特：電池已經(jīng)誕生了200多年，現(xiàn)在科學(xué)家仍然在不斷探索、開發(fā)更新型的電池。無論是過去還是現(xiàn)在，電池的目標(biāo)都沒有改變：隨時(shí)隨地讓人享受電能的巨大恩惠。