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如今,电池在我们的日常生活中几乎无处不在。可以说,电池是人类社会发展过程中一项伟大的发明,它不但拥有精彩而悠久的历史,也将拥有同样璀璨的未来。
从本质上讲,电池就是一种能够将储存的化学能转化为电能的设备。基本上,电池就是一个小型化学反应器,通过反应产生高能电子,并将之注入到外部设备。
前世与今生
电池出现之早超出了我们的想象。1938年,巴格达博物馆的负责人在该博物馆的地下室中,找到了现在被称为“巴格达电池”的原始电池。分析表明,该原始电池可以追溯到公元前250年,属于美索不达米亚文明时期的造物。
这枚最早的电池引发了很多的争论。对于它的用途众说纷纭,可能的假说包括用于电镀、止痛或者是人们通过与之接触时的刺痛感,来产生宗教体验。
美国发明家本杰明˙富兰克林在1749年首次使用了“Battery”这个词语。当时他使用了一组串联的电容器来进行电学实验。
真正意义上的现代电池是由意大利物理学家亚历桑德罗˙伏特于1800年发明的。他通过在一枚铜片和一枚锌片中间夹上浸有盐水的布片构筑成一个小单元,再将这些小单元堆叠起来,就得到了“伏特堆”。导线将电堆的两端连接起来,就能够产生稳定的电流。每一个小单元能够产生0.76伏特的开路电压。通过将这些小单元串联,我们能够得到的电压相当于每一个小单元电压的总和。
铅蓄电池是目前已知最持久的电池之一,它发明于1859年,现在仍然用于大多数内燃机汽车之中。它也是最早的可反复充电的电池。
时至今日,电池的尺寸可大可小,大至兆瓦级别,用于储存太阳能电站的电力,以保证区域稳定的能源供应;小至纽扣大小,为你佩戴的电子手表提供动力。
不同的电池基于不同的化学反应,这也使得每一个不同的小单元有着不同的开路电压,通常在1.0至3.6伏特之间。通过串联这些小单元,我们能够增加电压;而并联这些小单元则能够增强电流。这一规律被我们用来增加电压和电流,以提供我们所需要的电流和电压,即便是兆瓦级别的电池,它的电压和电流也是通过这个最基本规律所得。
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