今天，由于电脑、移动设备（包括手机）和电动汽车的使用和普及，充电池的作用甚至超过的电池本身。我们在前面几期中陆续介绍了化学电池的原理，从根本上讲，不论是早期的铅酸电池，还是后来的干电池，其原理就是将化学能通过化学反应变成电能。在自然条件下，这个过程是一个单向性的。但是，如果给电池充电，是否能够让它再发生逆反应，把电能用化学能储存呢？对于一些电池来讲，比如铅酸电池，答案是肯定的，但是对于另一些电池，比如我们前面提到的锌、石墨干电池，效果则特别差（不过也不是不可以，我自己做过实验，用充电器充干电池，大约能延长10%的寿命，但是非常不建议大家去试验，因为有爆炸的危险）。

最早的充电池就是用上述原理发明的，早在1859年，法国物理学家普兰特（Gaston Plante）就发明了通过施加逆向电压，给用尽电能的铅酸电池充电的方法，这个发明我们今天还在用，我们汽车里的蓄电池就是这样工作的。铅酸电池即不便于携带，又不安全，因此科学家们在发明干电池的同时，也在寻找替代铅酸蓄电池的新的充电池。1899年，瑞典科学家强格内（Waldmar Jungner）发明了镍镉（NiCd）充电池，这种充电池我们一直使用到21世纪。不过在过去，镍镉都是非常昂贵的金属，因此这种充电池长期没有走出实验室。大发明家爱迪生利用铁代替镉，发明了一种便宜的替代品，但是因为电量不足，也从来没有商品化。直到1947年，美国发明家纽曼（Georg Neumann）发明了一种重复利用电池里镍镉金属的制造工艺，使得同样镍镉用量，电池的寿命能够增加很多，这才使得镍镉电池走向市场，但是在最初，一节镍镉电池的价格依然是同样干电池的20倍。

镍镉电池有两大天生的不足，首先是有充电记忆问题，也就是说，如果只用了一部分（比如1/3）电能就开始充电，那么以后这个充电池能使用的电量只剩下这次被充电的那一部分了（即1/3）。这样很不方便，使用者必须记住每次要把点放光在充，如果要是出去旅行，电池正好剩一半的电量，就很尴尬，因为无法充满带走。第二个问题是镉是剧毒金属，废电池如果乱扔，对环境污染很严重。因此，美国对废弃的镍镉电池都是要回收的。

今天取代镍镉充电池的是镍锰氢（NiMH）充电池。这种电池是1967年由一家瑞士的研究所发明的，支持它的是两大汽车公司----德国的大众和奔驰。镍锰氢电池同样体积的电量是镍镉电池的三倍，而且没有充电记忆，污染也小很多。大众和奔驰开发新型充电池的目的是为了在汽车里取代原来的铅酸电池，但是一算经济账，就会发现它不划算。因此，奔驰虽然取得了专利，却没有推广它。这种新型电池最初是70年底用于卫星等价格高而且对体积重量非常敏感的仪器中。但是，随着后来科学家们对这种电池材料的改进，它的成本大大下降，降到了镍镉电池的两倍，终于取代了镍镉充电池。而它最初设计的用途，汽车充电池，是在2008年的混合动力车中才用上。

顺带讲一句，NiMH充电池比现在用的碱性干电池电压衰退得要慢，它的电压可以在很长时间维持在1.2V，而碱性电池电压会很快从1.5V降到1.2V，然后很快降到1V左右。

明天我们介绍锂电池和电动汽车的充电技术。