长寿的蓄电池

　　-子夜

　　蓄电池是爱迪生继电灯后最耗费心血的一项

　　相信每个人都有过这样的经历，电视剧正演到精彩处，突然停电了。即使行动再迅速，等你找到原因重新开始的时候 ，最感人的一段已经过去了。当然，如果在家里备一个蓄电池，那就可以平心静气地看完这一段再去看看究竟是保险丝出了问 题还是供电局暂时停电。

　　感谢托马斯·阿尔瓦·爱迪生，要不是他在1902年5月28日宣布发明了一种比以前的铅酸电池重量轻但使用寿 命更长的新式镍铁蓄电池，我们的现代工业发展也许就要滞后好几十年了。当然，这一过程并不容易，即使是天才的爱迪生， 也花了10年的光阴，耗费300万元巨资，实验的次数高达5万次之多。用他的话说，这么多次试验的结果至少是让“我们 已经知道有好几千种材料不能用来做蓄电池”。

　　1860年，法国人普朗泰发明了铅酸蓄电池，其原理就是利用铅和硫酸化学反应产生的电流来解决发电机突然无法 工作时的电源供给问题。但是这种铅酸电池因为内置硫酸，在搬运时非常容易发生危险;而且供电时间太短，被称为短命电池 。意识到这一问题的爱迪生开始尝试用不同材料发生化学反应产生电流，希望可以解决这一问题。他很快就意识到问题出现在 硫酸上。于是决定用碱性溶液代替硫酸，并找到一种合适的金属来代替铅。经过三年的试验，爱迪生终于找到了属性相对稳定 的金属——镍和铁。1902年夏天，爱迪生用新电池组装了6部

电动车，准备做一次电池动力的试验。这次试验行程500 0英里，每充一次电，可走100英里。爱迪生对这次试验做了惊险的描述，他说：“每到急转弯，我都以为要翻车。”他还 把蓄电池从四楼扔下去来测试蓄电池的结实程度。当然，最后证明这种负极为铁粉，正极为氧化镍，电解质为氢氧化钾或氢氧 化钠水溶液的蓄电池确实结构坚固、经久耐用。

　　相较硫酸做电解质的酸铅蓄电池，这种新蓄电池的电解液(30%的浓氢氧化钾溶液)的密度在充电和放电时相同。 单只镍铁蓄电池的电动势在充足电时为1.3V，实际能量密度10~20瓦/时/千克，在放电时电量会不断降低。因此， 它不能作电位差计的工作电源，但它能提供大电流，在不充电的情况下保存也不会损坏。铅酸电池在开始充电时往往有气泡产 生，而铅蓄电池仅在充足电时才产生气泡。这种新型蓄电池可以作为启动、牵引动力的储备电源，广泛应用于汽车、电车、电 话、信号和实验室等方面。但是以爱迪生的严谨，决不能容忍他的产品有任何疏漏。在1904年测试成功蓄电池可以使用并 投入市场后，他很快发现这种新型蓄电池有漏电的问题，于是把市场上的所有产品召回，重新进行技术工艺改善。真正等到镍 铁蓄电池再次大规模使用时，已经是4年后的1909年。

　　正如他的儿子查尔斯·爱迪生所形容的那样，在蓄电池发明的这10年，爱迪生从来没有睡过八小时。或许正是这样 的辛劳研究，才会使我们享受他留给今天的2000多个发明。

　　镍铁碱性蓄电池的工作原理:

　　蓄电池极板的活性物质在充电后，正极板为氢氧化镍，负极板为金属镉;而放电终止时，正极板转变为氢氧化亚镍， 负极板转变为氢氧化镉，电解液多选用氢氧化钾溶液。在充放电过程中，电解液仅作为电流的载体，浓度并不变，因而只能根 据电压的变化来判断充电放电的程度。镉镍密封蓄电池在充电过程中，正极析出氧气，负极析出氢气。镉镍密封蓄电池在制造 时只在正极上产生氧气，由于电化学作用被负极吸收，因此防止了气体在蓄电池内部集聚，从而保证了蓄电池在密封条件下正 常工作。