带你了解Q-Batteries蓄电池

     大自然提供了许多产生能量的方法。大多数是通过燃烧、机械运动和光合作用产生的，就像在太阳能电池中一样。电池的电能产生是通过两种不同亲和力的金属之间的电化学反应产生的。当暴露于酸中时，作为离子转移的一部分，金属之间会产生电压；闭合电路会产生电流。1800 年，发明家亚历山德罗·伏特 (Alessandro Volta)发现，亲和数移动的距离越远，电势就会越强。

     Q-Batteries蓄电池最简单的表现就是柠檬。将镀锌钉子和铜币钉入柠檬中会产生电压，但这种准电池并不能提供多少电能。目前的输送系统很弱，任何电力负载都会导致电压崩溃。能量并非来自柠檬本身，而是来自将锌溶解到酸或柠檬汁中的化学变化。图 1 说明了柠檬电池。

该实验通常用于教育目的。电极是镀锌钉形式的锌和硬币形式的铜。柠檬汁充当电解质以引发化学反应。 锌标准电位 = –0.76 铜标准电位 = 0.34 带导电通路的电池电位 = 1.10V

     负电极电位最大的元素作为阴极；那些具有最高正电位的辅助阳极。电极之间的差异提供端电压。为了使可充电电池实用，元素之间的化学反应必须是可逆的。更复杂的是，化合物之间的化学反应不能消耗活性化学物质，这限制了合适的电极池。

     将电压乘以电流即可提供功率。功率以瓦特为单位，以纪念 18 世纪蒸汽机的发明者詹姆斯·瓦特。电池可以存储的能量以瓦特小时 (Wh) 表示。

     所有能源都有局限性，必须谨慎使用电力，以免造成过载。打个比方，骑自行车的人（图 2）会选择最佳传动比将动力转化为推进力。在平坦的道路上，高档位提供高速和模拟高压的适度踏板扭矩。爬坡时，踏板扭矩增加而速度降低。在我们的类比中，这会导致较低的电压和较高的电流。骑手施加的踏板力与以牛顿米 (Nm) 为单位的扭矩有关；耗尽前的耐力定义了以瓦时 (Wh) 为单位的能量。

     Q-Batteries蓄电池的额定值以安培小时 (Ah) 为单位。这指定了一个电池组可以容纳多少电荷。就像容器中的液体一样，能量可以在很长一段时间内缓慢分配，也可以在短时间内快速分配。容器容纳的液体量类似于电池中的能量。分配液体的速度类似于功率。

     物理尺寸以升 (l) 和千克 (kg) 为单位按体积指定。添加尺寸和重量可得出以 Wh/kg 为单位的比能量、以 W/l 为单位的功率密度和以 W/kg 为单位的比功率。大多数电池的额定值以瓦时/千克为单位，表明给定重量可以产生多少能量。Wh/l 表示每升瓦时。

     Q-Batteries蓄电池电池是为特定用途定制的，制造商也能很好地满足客户的需求。手机和电动汽车市场是巧妙适应相反极端的例子。消费品电池强调体积小、比能量高和成本低，而工业电池则追求性能可靠和寿命长。所有应用中的安全性都至关重要。