淺談電池的工作原理，其中電池上的聚能環(huán)有什么用

（文章來源：制造原理）

現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)發(fā)展那是日新月異，這其中人們能直接感受到的那就是電子產(chǎn)品。但除了電池，近幾十年的電池的發(fā)展可以用不爭氣來形容，也有人說電池的發(fā)展嚴(yán)重拖了現(xiàn)代科技的后退。說起電池相信都不會陌生，它在我們的生活中扮演著相當(dāng)重要的角色，遙控器，玩具，鬧鐘等等都離不開電池，尤其是干電池。那么這種干電池如何存儲能量的，還有電池上的聚能環(huán)到底是什么呢？

干電池是一種用糊狀電解液來產(chǎn)生直流電的化學(xué)電池，它也是一次性電池，常見的干電池有鋅錳電池，鋅汞電池，堿錳電池等；還有一種可充電電池，可反復(fù)多次補充電量，可循環(huán)使用，如鎳鎘電池，鎳氫電池等，由于其體型小巧，攜帶方便等優(yōu)點，在諸多小功率的電子產(chǎn)品上使用廣泛。衡量電池容量大小的主要指標(biāo)就是能量密度，而現(xiàn)在主流的干電池的能量密度，平均只有汽油的百分之一左右，可以說是相當(dāng)?shù)牟盍恕?/p>

如此不堪的能量密度與電池的材料還有結(jié)構(gòu)有關(guān)，像我們常用的堿性電池，它的正極是二氧化錳，負(fù)極是鋅粉，二者之間填充的是電解質(zhì)，用來傳遞氫氧根離子，當(dāng)電池工作的時候，鋅和二氧化錳之間的氧化反應(yīng)還原反應(yīng)會產(chǎn)生1.5伏的電壓。僅看負(fù)極材料，鋅的能量密度只有汽油的十分之一左右，也可以說是很低能了，而在結(jié)構(gòu)方面，堿性電池更是好不到哪里去。

首先電池不能像汽油那樣直接從空氣中獲取氧氣，必須自備氧化劑和電解質(zhì)。其次電池中還有一大部分的封裝材料，比如為了防止電池短路，所有電池都必須在兩塊金屬之間加一個絕緣的底圈，所有這些都大大擠占了發(fā)電材料的可用空間，稀釋了電池的能量密度，低能的電池材料和有限的結(jié)構(gòu)空間，也就束縛了電池的發(fā)展。

所有的干電池由于外殼都是金屬，就要用一個絕緣件將外殼正負(fù)極隔開，以防止短路和漏電，所以通常就會用一個塑料片來隔開正負(fù)極，因為塑料片即絕緣又廉價是最好的選擇。所以說這個塑料片的作用就是防止短路和漏電，但是有些電池是看不到這個塑料片的，這是由于其內(nèi)部正負(fù)極結(jié)構(gòu)不同，塑料片安裝在電池內(nèi)部而已，而有的電池是將絕緣塑料片放在了外面，這個塑料片就是聚能環(huán)。

自從電池最初通過在鹽水中放入兩塊不同的金屬，電流就會通過電線從一塊金屬傳到另一塊金屬上面，轉(zhuǎn)眼間過去這么多年，電池的工作原理任然沒有發(fā)生改變。干電池屬于化學(xué)電源中的原電池，它是以金屬帽為正極，以鋅筒外殼為正極，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能供給設(shè)備使用。

如堿性鋅錳電池，電池放電就是氯化銨與鋅的電解反應(yīng)，釋放出來的電荷由黃銅為收集器，在化學(xué)反應(yīng)中由于鋅比錳活潑，鋅失去電子被氧化，錳得到電子被還原，鋅的電解反應(yīng)是會被釋放氫氣的，這氣體是會增加電池內(nèi)阻的，二氧化錳就是用來吸收氫氣的。

但若電池連續(xù)工作或者用得太久，二氧化錳就來不及或已經(jīng)飽和沒有能力再吸收了，此時電阻就會因為內(nèi)阻太大而輸出電流太小而失去作用，而此時若將電池加熱或放置一段時間，它內(nèi)部的聚集氫氣就會受熱放出或緩慢放出二氧化錳到了還原恢復(fù)，那電池就會又有活力了。

前面說到電池受制于結(jié)構(gòu)和材料而發(fā)展非常緩慢，但技術(shù)總是在發(fā)展的，現(xiàn)在就讓我們看到了希望，一款號稱永不斷電的電池問世了，一直有電，莫非用的是核電？這種電池之所以電用不完，是因為一直在充電，也是，一直在充電中的電池怎么會用完嘞。

這種電池中內(nèi)置了接收器，通過接受安裝在室內(nèi)的發(fā)射機傳送的無線電訊號來獲取電能，而這種信號就像WIFI一樣即無處不在又不會影響人體健康，無論你身處何處都能獲取連續(xù)不斷的電力補充，像遙控器，鐘表這些需要裝電池的電子設(shè)備裝上這種電池就再也無需更換了。這種電池的誕生不僅有可能成為堿性電池和充電電池的終結(jié)者，還能減少對環(huán)境的危害，因為無需更換，所以將減少廢舊電池的丟棄，希望這種電池能早日得到應(yīng)用。

（責(zé)任編輯：fqj）