為什么各種紐扣電池和各種干電池提供的電壓都是1.5V。

【專家解說(shuō)】：·電池種種 WWW.XXW.CN 2004-3-15 來(lái)源：http://www.srsoft.com.cn 　　我們現(xiàn)代生活已經(jīng)離不開(kāi)電了。發(fā)電廠發(fā)出的交流電送到我們家里，可以點(diǎn)電燈，可以開(kāi)電視，還有空調(diào)、微波爐都是耗電能手。隨身攜帶的電器用電就只能靠電池供電了?？墒悄阒绬?，電幾乎是無(wú)法儲(chǔ)存攜帶的。儲(chǔ)存、盛放電的容器叫電容器，它所能存放的電量極其有限，一只大型電容器所儲(chǔ)存的電能只有千分之幾庫(kù)侖,不足以把一只手電燈泡點(diǎn)亮幾秒鐘。 　　那么電池是什么呢？其實(shí)電池里存放的不是電，而是可以產(chǎn)生電流的材料，隨用隨生。 　　一、伏打電池---電池的始祖 　　最古老的電池，是伏打電池。它是把一塊銅片和一塊鋅片放在盛有稀硫酸的容器中，接通電路，銅片就成了電池正極，鋅片就成為負(fù)極。這種電池很“土”，它的電壓很低，電流也很小，但畢竟用這種手段使人類第一次得到了電流。所以它是一切電池的老鼻祖。為什么銅和鋅泡在稀硫酸里就能生電？把銅片和鐵片分別插進(jìn)稀硫酸去能生電嗎？試一試，也行。碳棒和鋅片呢？也成。稀硫酸起什么作用？電解液而已。也就是說(shuō)，只要是導(dǎo)電的液體就能代替它。比如稀鹽酸、醋、食鹽水，比如用一碗湯都可以。比如把一根銅釘和一根鐵釘插在西紅柿上，西紅柿的汁液就可以作電解液，一個(gè)銅錢和一個(gè)鋁幣插入土豆，也可以成為一個(gè)電池。當(dāng)然，這類電池中效果最好的是伏打電池。所以，它流傳至今，但伏打電池?cái)y帶不便，稀硫酸灑出來(lái)還有腐蝕性。人們就用鋅做成圓筒，用碳棒做成芯，這就構(gòu)成電池的兩極。沒(méi)有電解液不行，人們就把氯化銨調(diào)成漿糊，這樣既能導(dǎo)電又不至于泄漏。其中加入黑色的二氧化錳粉末，是催化劑。這就是人們俗稱的“干電池”，也叫錳鋅電池。所謂干電池是相對(duì)于伏打電池的稀硫酸而言，所謂錳鋅是指的原材料。針對(duì)其它材料的干電池如氧化銀電池，鎳鎘電池而言。錳鋅電池的電壓是1.5伏，而其它干電池就不是1.5伏。 　　干電池是消耗化學(xué)原材料產(chǎn)生電能的。它的電壓不高，所能通過(guò)的持續(xù)電流也不能超過(guò)1安培，否則就會(huì)發(fā)熱損壞。 　　二、鉛蓄電池 　　蓄電池也是應(yīng)用最廣泛的電池之一。用一個(gè)玻璃槽或塑料槽，注滿硫酸，再插入兩塊鉛板，一塊與充電機(jī)正極相連，一塊與充電機(jī)負(fù)極相連，經(jīng)過(guò)十幾小時(shí)的充電，就成為一個(gè)蓄電池了。它的正負(fù)極之間有2伏的電壓。蓄電池的好處就是可以反復(fù)多次使用。還有一個(gè)大優(yōu)點(diǎn)就是它的內(nèi)電阻極小，可以提供很大的電流。用它給汽車的起動(dòng)機(jī)供電，瞬間電流可達(dá)20多安培，這是迄今任何其它電池都不能替代的。蓄電池充電時(shí)，是把供給它的電能變?yōu)樗苜A存起來(lái)，放電時(shí)又把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。蓄電池體積太大，又不便攜帶。但汽車、摩托車還離不開(kāi)它。 　　三、充電電池 　　鎳鎘充電電池的外觀和錳鋅干電池一樣，只不過(guò)是用鎳鎘材料制成，成本高，但它可以反復(fù)充電使用。鎳鎘電池的電壓只有1.2伏，所以在有些場(chǎng)合不好使，如放在閃光燈、電視遙控器、電子表等需要滿足一定電壓值的用電器中。但愛(ài)好電動(dòng)汽車模型的同學(xué)都知道，放上1.2伏的鎳鎘電池比1.5伏的錳鋅電池跑的快。為什么？因?yàn)殒囨k電池的內(nèi)電阻小，所以當(dāng)電流較大時(shí)，路端電壓很大，而錳鋅電池的內(nèi)電阻大，當(dāng)大電流時(shí)，輸出的路端電壓都很小。 　　但鎳鎘電池也有缺點(diǎn)，就是殘留記憶性。就是說(shuō)，當(dāng)電還有1/3沒(méi)有用完時(shí)就進(jìn)行充電，只能充進(jìn)總?cè)萘康?/3，而且下次的放電量也只是這次充入的量，以前的1/3空間就堵死了，再也不能充電了。所以，盡管說(shuō)充電可達(dá)萬(wàn)次，但一般充放電十余次就不好使了。 　　盡管如此，它的用途還是十分廣泛的。特別是攝像機(jī)、手機(jī)更離不開(kāi)它。近年來(lái)，人們又開(kāi)發(fā)了鎳氫電池，體積更小了，而且沒(méi)有記憶特性，效果頗佳，只是價(jià)格也較高，一片1200mAh的電池價(jià)格在400元以上。就是說(shuō)這塊電池的儲(chǔ)放電能力為提供1200mA的電流工作1小時(shí)。 　　四、鈕扣電池 　　有時(shí)，需要的電壓一定，電流極小，而對(duì)體積和重量又有一定限制。如電子手表、電子計(jì)算器中，電流只有2mA，體積卻必須很小。這時(shí)人們只能用鈕扣電池。鈕扣電池按不同的需要，制成的大小不同，放在手表中的比襯衣鈕扣還小，計(jì)算器中安裝的就有西服鈕扣一般大。鈕扣電池主要有兩種，一種是鋰電池3伏，另一種是銀鋅電池，輸出電壓是1.5V。鈕扣電池屬于一次性電池，不能充電。也要避免投放在火中。 　　五、鋰電池 　　還有一種電池，多用于自動(dòng)照相機(jī)，外觀是白色的，短粗。這是鋰電池，它的供電量較大，內(nèi)阻又小，主要用于照相機(jī)驅(qū)動(dòng)卷片電動(dòng)機(jī)。鋰電池的密封性很好，它不會(huì)因用電量過(guò)大，使用后“流湯”，腐蝕機(jī)件，所以用于精密儀器很安全。這種鋰電池是一次性電池，千萬(wàn)不能充電，因?yàn)樗粌H充不了電，反而會(huì)因?yàn)槌潆姲l(fā)熱而造成爆炸。所以，在使用說(shuō)明上明確注出不能充電，不能放入火中燒烤，防止發(fā)生事故。 　　還有一種可充電的鋰電池，制成塊狀。它的能量很大，可以提供7.2Ah的電流，也就是說(shuō)，在1安培電流的條件下，可以工作7.2小時(shí)。顯然它的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鎳鎘電池和鎳氫電池。并且電池可以充電，反復(fù)使用。因此，廣泛用于手機(jī)和攝像機(jī)，只是目前成本還較高。一塊充電鋰電池，價(jià)格可達(dá)上千元。 　　所有一次性電池的原理都是消耗原材料的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為電能，供給人們使用。而蓄電池和充電電池則是在充電時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；而在放電時(shí)，把化學(xué)能又轉(zhuǎn)變成電能。 　　六、太陽(yáng)能電池 　　還有一種電池，叫硅光電池，就是電子計(jì)算器上的那幾小片棕竭色的薄膜。它是用硅材料制成的，利用光電效應(yīng)的原理來(lái)工作的，特別是可以利用取之不竭的太陽(yáng)光能，轉(zhuǎn)化成電能，因此，通常也稱做太陽(yáng)能電池。每片太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電壓和可提供的電流都是很小的，但人們把許多片這樣的電池串聯(lián)又并聯(lián)起來(lái)，就可以得到較高的電壓和較大的電流了。在太陽(yáng)光很充沛的地方，如沙漠、草原和海上，人們廣泛使用太陽(yáng)能電池供電。把一片片硅光電池片連接起來(lái)，足有一張報(bào)紙大。太陽(yáng)能電池和一個(gè)鉛蓄電池連接起來(lái)，白天產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存在蓄電池中，晚上再用它給電視機(jī)、日光燈供電。 　　人們?cè)囍阉惭b在電動(dòng)汽車上，制成一個(gè)大大的頂蓋，安在汽車頂上，以便接收更多的太陽(yáng)能輻射，它提供的電能可以取代汽油燃燒的熱能，干凈又無(wú)廢氣污染，所以被認(rèn)為是大有前途的環(huán)保“汽車”。而它的最大用途是在人造衛(wèi)星上，在浩瀚無(wú)垠的宇宙中，衛(wèi)星可以盡情地伸展開(kāi)它的翅膀去“享受”太陽(yáng)的輻射，把硅光電池產(chǎn)生的電能供給衛(wèi)星中的儀器。 　　七、積層電池 　　電池常?？梢源?lián)或并聯(lián)使用。有時(shí)，儀器需要較高的電壓，一節(jié)電池的電壓供不應(yīng)求，就把幾節(jié)電池串聯(lián)起來(lái)。最簡(jiǎn)單的實(shí)例就是手電筒，夜晚倉(cāng)庫(kù)值班員使用的手電往往需要三節(jié)或四節(jié)干電池。報(bào)話機(jī)、萬(wàn)用電表需要9伏甚至15伏電壓，但并不需很大的電流。這時(shí)，人們就把錳鋅電池制成薄片，把許多這樣的薄片疊放在一起，這樣的電池叫積層電池。它的外形是個(gè)長(zhǎng)方體。拆開(kāi)9伏的積層電池，你會(huì)看到，里面實(shí)際是6層電池片構(gòu)成的。如果需要提供較大的電流，可以把幾節(jié)電池并聯(lián)使用。