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我们在中学学习物理和化学时都学到,电池是由意大利科学家伏特(伏打)发明的,这种电池的原理和今天的电池其实没有太多差别。不过伏特发明的电池是将两个金属棒泡在酸溶液里,不便于携带和使用。伏特电池的另一个缺陷是产生的电流不稳定,如果将酸溶液瓶子晃来晃去,电池的电流会有轻微变化。伏特电池第三个确定是使用铅做电极,它的毒性很大。今天大家在更换汽车蓄电池时,依然被要求回收旧电池,就是因为如果含铅的电池乱扔,危害很大。在伏特发明电池后的半个多世纪里,人们一直在寻求便携,电流稳定的电池。
到了1866年,法国科学家里克朗奇(George Leclanche)终于发明了一种便携的电池。这种电池用氯化铵作为溶液,正极是碳(石墨),用氧化镁做去极化器,用锌做负极,所有这些封在一个密闭的瓶子里。如下图所示:

图 8.15 里克朗奇电池
里克朗奇电池没有用铅,因此毒性较小。另外它没有用酸,而是用略带酸性的盐溶液氯化铵,因此腐蚀性也较小。当然,里克朗奇需要解决伏特电池最大的问题,就是便携性。为了防止氯化铵渗漏,里克朗奇用硬石蜡把电池里的溶液封得死死的。因此,这是第一款便携的电池。
里克朗奇电池的化学原理和今天的干电池是相同的,但是从图中大家也可以看出它的形态和今天的干电池完全不同,因为它毕竟是一个瓶子。今天的干电池是经过德国科学家伽斯纳(Carl Gassner)在1887年改进后发明的。伽斯纳主要的改进是将原来液态的电解质溶液氯化铵,和石膏混合,做出一种糊糊,从此电池的电解质就从完全的液态,变成了半固态的。这就是我们今天的干电池原型。
干电池半固态的电解质有一个问题,就是使用一段时间后,电池的内阻会变得很大,从零点几欧姆变大到上百欧姆,这样即使电池还有电压输出,但是全降到电池本身上了。大家如果用电压表测量一个旧电池,可能会发现它的电压不过是从开始的1.5伏,降到了1.4伏,但是把这样的电池用在电器上却不工作。我小的时候中国几乎所有的家庭经济条件都不富裕,现在大家觉得并不贵的干电池在那时对孩子来讲也是奢侈品。我们当时要想自己在家做点电学实验,就需要自己解决电的问题,在学了中学物理和化学之后,我们便懂得了电池的原理,把旧的、状况还不是很坏的干电池找来,将上头的塑料封片打开,用钉子在电解质的糊糊上敲几个小孔,灌上一些盐水,再用蜡将小孔封好。这样就可以让电池再延长三分之一到一半的寿命。至于为什么这个土方法管用,大家自己想。如果你在中学没有想到这个土方法,要么说明家境比较好不需要这样做了,要么说明高中物理化学学习之后不能够活学活用。

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