基本介紹
- 中文名：伏特電池
- 外文名：Voltaic Cell
- 發明時間：1800年
- 發明者：亞歷山德羅·伏特
- 別名：伏特電堆、伏打電堆
- 原理：化學原電池
概述,伏特電池組成及原理,伏特電池電動勢,伏特電池意義,
概述
伏特電池是義大利物理學家伏特在1800年發明的，在早期被稱為“電堆”。
伽伐尼在1789年做了一個實驗，用鐵棒把青蛙吊起來，然後用銅絲接觸青蛙的肌肉，青蛙會因此發生抽搐。當時，伽伐尼對這個現象並未在意，他認為這只是青蛙身體內的“動物電”在發揮作用。然而，伏特卻對這個現象產生了興趣。伏特在研究中發現，導電物體可以分為兩大類：一類是金屬物體，另一類就是液體，也就我們今天所說的電解液。兩種不同的導體進行接觸，會產生電勢差。這種電勢差很微弱，但是如果把電勢差疊加起來，就能產生很大的電勢差。青蛙的身體抽搐其實是因為導體接觸產生了電，並非是“動物電”造成的。
1800年，伏特根據電勢差疊加的思想．設計了一種裝置。將鋅板和銅板用布片隔開，疊在一起，然後浸在酸性溶液中，連人迴路，產生了電流二這種裝置實驗成功後，伏特將其命名為“電堆”，也就是電池組。這種電堆就是早期的電力來源，後來的電池就是在此基礎上發明的。
伏特電池組成及原理
每個伏特電池包含兩個半電池，這兩個半電池是通過含有陰離子和陽離子的導電電解質串聯的。一個半電池包括電解質和正電極(稱為陰極)。帶負電荷的離子(稱為陰離子)遷移到陰極；另外的半電池包括電解質和負電極(稱為陽極)。帶正電荷的離子(稱為陽離子)遷移到陽極。在驅動電池的氧化還原反應中，陽離子在陰極被還原(得到電子)，而陰離子則在陽極被氧化(失去電子)的電極相互不接觸，但是通過電解質實現電連線。圖1所示為一個銅-鋅電池的半電池。
銅-鋅電池的半電池
銅-鋅電池的半電池在一個銅-鋅電池中，鋅失去電子的趨勢要強於銅。當兩個電池通過一個鹽橋和一個電導體連線以形成電子和離子流動的封閉電路時，銅離子(Cu2+)實際上是獲得電子變為銅金屬。電子流過連線電極的電導體，而離子則是流過鹽橋，從而產生電流。
伏特電池電動勢
如果一個電池的電壓維持在1.5V，而且儲存的電荷為1C,那么到完全放電為止，它做的功為1.5J.通常一個電池是多個電化學電池的集合，例如，一個1.5V的AAA電池是單個1.5V電池，而一個9V的電池則是六個1.5V電池串聯。
伏特電池意義
在伏特之前，人們只能套用摩擦發電機，運用旋轉以發電，再將電存放在萊頓瓶中，以供使用，這種方式相當麻煩，所得的電量也受限制。伏特電池的發明改進了這些缺點，使得電的取得變成非常方便，現在電氣所帶來的文明，伏特電池是一個重要的起步，他帶動後續電氣相關研究的蓬勃發展，後來利用電磁感應原理的電動機，和發電機研發成功也得歸功於它，而發電機之後電氣文明的開始，導致第二次產業革命改變人類社會的結構。
