電池充電效率簡介

電池在一定放電條件下放至某一截止電壓時(shí)放出的容量與輸入的電池容量的比值，它可按照以下公式計(jì)算：

充電效率=（（放電電流* 放電至截止電壓的時(shí)間）/（充電電流* 充電時(shí)間））* 100%

輸入的能量部分用來將活性物質(zhì)轉(zhuǎn)換為充電態(tài)，部分消耗在副反應(yīng)上來產(chǎn)生氧氣，充電效率受到充電速率和環(huán)境溫度的影響，充電時(shí)充電電流必須在一定范圍內(nèi)，電流太小或太大充電效率都很低，由于電池還存在自放電，致使電池?zé)o法充滿電。

通常電池廠商都是建議充電量必須為額定容量的1.5倍，才能將電池充飽。也就是說若以0.1A的電流充電需要充15小時(shí)，以3A的電流充電需要充半小時(shí)，雖理論填充量是額定容量的1.5倍，但實(shí)際填充量差不多剛好為額定容量。所以我們在對各類電池充電時(shí)要注意這些！

電池簡介

電池的性能參數(shù)主要有電動勢、容量、比能量和電阻。電動勢等于單位正電荷由負(fù)極通過電池內(nèi)部移到正極時(shí)，電池非靜電力（化學(xué)力）所做的功。電動勢取決于電極材料的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)。電池所能輸出的總電荷量為電池的容量，通常用安培小時(shí)作單位。在電池反應(yīng)中，1千克反應(yīng)物質(zhì)所產(chǎn)生的電能稱為電池的理論比能量。電池的實(shí)際比能量要比理論比能量小。因?yàn)殡姵刂械姆磻?yīng)物并不全按電池反應(yīng)進(jìn)行，同時(shí)電池內(nèi)阻也要引起電動勢降，因此常把比能量高的電池稱做高能電池。電池的面積越大，其內(nèi)阻越小。

電池的能量儲存有限，電池所能輸出的總電荷量叫做它的容量，通常用安培小時(shí)作單位，它也是電池的一個(gè)重要參數(shù)。原電池制成后即可以產(chǎn)生電流，但在放電完畢即被作廢。

歷史

在古代，人類有可能已經(jīng)不斷地在研究和測試“電”這種東西了。一個(gè)被認(rèn)為有數(shù)千年歷史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格達(dá)附近被發(fā)現(xiàn)。它有一根插在銅制圓筒里的鐵條－可能是用來儲存靜電用的，然而瓶子的秘密可能永遠(yuǎn)無法被揭曉。

可能是在這個(gè)發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)下，萊頓大學(xué)的馬森布羅克在1746年發(fā)明了收集電荷的“萊頓瓶”。因?yàn)樗吹胶貌蝗菀资占碾妳s很容易地在空氣中逐漸消失，他想尋找一種保存電的方法。有一天，他用一支槍管懸在空中，用起電機(jī)與槍管連著，另用一根銅線從槍管中引出，浸入一個(gè)盛有水的玻璃瓶中，他讓一個(gè)助手一只手握著玻璃瓶，馬森布羅克在一旁使勁搖動起電機(jī)。這時(shí)他的助手不小心將中另一只手與槍管碰上，他猛然感到一次強(qiáng)烈的電擊，喊了起來。馬森布羅克于是與助手互換了一下，讓助手搖起電機(jī)，他自己一手拿水瓶子，另一只手去碰槍管。

不管制造這個(gè)粘土瓶的祖先是否知道有關(guān)靜電的事情，但可以確定的是古希臘人絕對知道。他們曉得如果摩擦一塊琥珀，就能吸引輕的物體。亞里斯多德(Aristotle)也知道有磁石這種東西，它是一種具有強(qiáng)大磁力能吸引鐵和金屬的礦石。 在十八世紀(jì)的四、五十年代，發(fā)電裝置的改善和大氣電現(xiàn)象的研究，吸引了物理學(xué)家們的廣泛興趣，1745年，普魯士的克萊斯特利用導(dǎo)線將摩擦所起的電引向裝有鐵釘?shù)牟Ａ?。?dāng)他用手觸及鐵釘時(shí)，受到猛烈的一擊。

在一封信里他描述了這次實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

“我想告訴你一個(gè)新奇但可怕的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，但我警告你無論如何也不要再重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?！讶萜鞣旁谟沂稚希以噲D用另一只手從充電的鐵柱上引出火花。突然，我的手受到了一下力量很大的打擊，使我的全身都震動了，……手臂和身體產(chǎn)生了一種無法形容的恐怖感覺。一句話，我以為我命休矣?！?

雖然馬森布羅克不愿再做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，但他由此得出結(jié)論：把帶電體放在玻璃瓶內(nèi)可以把電保存下來。只是當(dāng)時(shí)搞不清楚起保存電作用的究竟是瓶子還是瓶子里的水，后來人們就把這個(gè)蓄電的瓶子稱作“萊頓瓶”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)稱為“萊頓瓶實(shí)驗(yàn)”。這種“電震”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，轟動一時(shí)，極大的增加了人們對萊頓瓶的關(guān)注。

馬森布羅克的警告起了相反的作用，人們在更大規(guī)模地重復(fù)進(jìn)行著這種實(shí)驗(yàn)，有時(shí)這種實(shí)驗(yàn)簡直成了一種娛樂游戲。人們用萊頓瓶作火花放電殺老鼠的表演，有人用它來點(diǎn)酒精和火藥。其中規(guī)模最壯觀的一次示范表演是法國人諾萊特在巴黎圣母院前作的。諾萊特邀請了法王路易十五的皇室成員臨場觀看表演。他調(diào)來了七百個(gè)修道士，讓他們手拉手排成一行，全長達(dá)900英尺，約275米，隊(duì)伍十分壯觀。讓排頭的修道士用手拿住萊頓瓶，排尾的修道士手握萊頓瓶的引線，接著讓萊頓瓶起電，結(jié)果七百個(gè)修道士因受電擊幾乎同時(shí)跳了起來，在場的人無不為之目瞪口呆。諾萊特以令人信服的語氣向人們解釋了電的巨大威力。后來人們很快又把電用于醫(yī)學(xué)，將起電機(jī)產(chǎn)生的電通過病人身體，用于治療半身不遂，神經(jīng)痛等病癥。這種治療方法一直使用，直到人們弄明白電的作用后，才停止下來。

1786年，意大利解剖學(xué)家伽伐尼在做青蛙解剖時(shí)，兩手分別拿著不同的金屬器械，無意中同時(shí)碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激，而只用一種金屬器械去觸動青蛙，卻并無此種反應(yīng)。伽伐尼認(rèn)為，出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因?yàn)閯游镘|體內(nèi)部產(chǎn)生的一種電，他稱之為“生物電”。伽伐尼于1791年將此實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫成論文，公布于學(xué)術(shù)界。

伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了物理學(xué)家們極大興趣，他們競相重復(fù)枷伐尼的實(shí)驗(yàn)，企圖找到一種產(chǎn)生電流的方法，意大利物理學(xué)家伏特在多次實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為：伽伐尼的“生物電”之說并不正確，青蛙的肌肉之所以能產(chǎn)生電流，大概是肌肉中某種液體在起作用。為了論證自己的觀點(diǎn)，伏特把兩種不同的金屬片浸在各種溶液中進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這兩種金屬片中，只要有一種與溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，金屬片之間就能夠產(chǎn)生電流。

1799年，伏特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，他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)，會感到強(qiáng)烈的電流刺激。伏特用這種方法成功的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。它成為早期電學(xué)實(shí)驗(yàn)，電報(bào)機(jī)的電力來源。

為了證明自己大發(fā)現(xiàn)是對的，伏特決定更深入地了解電的來源。一天，他拿出一塊錫片和一枚銀幣，把這兩種金屬放在自己的舌頭上，然后叫助手將金屬導(dǎo)線把它們連接起來，霎時(shí)，他感到滿嘴的酸味兒。接著，他將銀幣和錫片交換了位置，當(dāng)助手將金屬導(dǎo)線接通的一瞬間，伏特感到滿嘴的咸味。

意大利物理學(xué)家伏特就多次重復(fù)了伽伐尼的實(shí)驗(yàn)。作為物理學(xué)家，他的注意點(diǎn)主要集中在那兩根金屬上，而不在青蛙的神經(jīng)上。對于伽伐尼發(fā)現(xiàn)的蛙腿抽搐的現(xiàn)象，他想這可能與電有關(guān)，但是他認(rèn)為青蛙的肌肉和神經(jīng)中是不存在電的，他推想電的流動可能是由兩種不同的金屬相互接觸產(chǎn)生的，與金屬是否接觸活動的或死的動物無關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，只要在兩種金屬片中間隔以用鹽水或堿水浸過的（甚至只要是濕和）硬紙、麻布、皮革或其它海綿狀的東西（他認(rèn)為這是使實(shí)驗(yàn)成功所必須的），并用金屬線把。2100433B

鐵電池早期應(yīng)用

鎳鐵電池由愛迪生在1901年發(fā)明，當(dāng)時(shí)被用作電動汽車的能源，比如底特律電動車(Detroit Electric）。鎳鐵電池與鎳鎘電池相比，最大的優(yōu)勢是價(jià)格低廉，但由于這類電池充電效率低，以及后來制氫技術(shù)的大發(fā)展，鎳鐵電池技術(shù)逐漸衰落。

鐵電池后期應(yīng)用

愛迪生在1903到1940年間制造這些電池，為公司帶來了可觀的利潤。使愛迪生失望的是，沒有人接受用他的電池來啟動內(nèi)燃機(jī)，而上述的電動汽車在引進(jìn)這些電池的幾年后就停產(chǎn)了。最后，這種電池只是在鐵路信號發(fā)送及備用電源方面得到廣泛的應(yīng)用。