2005-04-19：认识电池
晚上一直忙于写作业做一些习题集，顾不上打开电脑了。折腾到近 11 点钟，总算是把第二天要交上去的活儿忙完了。我觉得应该把刷牙洗脸拉粑粑的时间挤出来，看看 C# 是否把他的短文发来。
果不其然，一封来自 C# 的 EMAIL 已经在收件箱之中了，附件里有个 PDF 文件。
认识电池
相信这世上每个人都用过电池，即使刚出生的小宝宝，恐怕也有一两件玩具是要装电池的。一般人都清楚电池有 5 号、7 号之分，有干电池和充电电池（不能说是湿电池）之分这样一些简单常识，但是不同厂家不同品牌不同新旧的电池最好不要混起来用，这样的注意事项就不是所有人都清楚了。而对于我们将要成为电子爱好者的这一群人，我们又应该了解哪些关于电池的知识呢？
很遗憾一个电子爱好者对电池的了解并不需要比一个普通人多很多，但是爱好者需要了解得更“专业”一点。这种专业不是指把“5 号电池”说成“AA 型电池”，而是指真正知道“5 号”究竟意味着什么。
这个“号”的含义，就是指电池的外形尺寸，而电子元件的外形尺寸，“圈内”人通常将其称为“封装（Package）”。对电池来说我们应该知道普通干电池和充电电池都是圆柱形的，不同的“号” 数对应不同的高度和直径。当然我们还需知道电池正负极的结构，普通干电池和充电电池的正极是一个凸起的小圆台，负极则是底部一个平面。
确切地说，我们使用电池时仅将顶部凸台做为正极，将底平面做为负极，其实整个电池外壳应该都是负极。正负极的“结构”中不只包括一个凸台和底平面的。
电池也存在着特殊的构造——纽扣电池是一个好例子，它是“扁平”的圆片状，正极是一个平面，通常有“+”号指示，另一面是负极；手机用的锂离子充电电池的形状和电极引出方式各不相同。这两类电池应该说多数普通人都很了解，而有一种电池相信很多人都不太熟——“积层电池”，也常被称为“叠层电池”。这种电池是方形的，正负极是“子母扣”式引出。
了解了这些眼睛能看得到的内容，我们还应该知道一些用眼晴看不到的内容，比如制造电池所用的材料和方法。这决定了电池的性能，通常是关系到电池能使用多长时间。你可能认为这似乎并不是一个工程师应该关心的事，工程师只管设计电子产品，使用产品的用户才会考虑买哪种电池。其实工程师们也仅仅可以对电池漠不关心，除电池外的其它各种元件我们都需要仔细了解制造它的材料和方法，以及它的内部结构，否则你要用错了元件，原理上正确的电路未必能实际制作出来，制作出来也未必能达到设计的性能。
如果你制作一个充电器，或者你的产品中内置了不可更换的充电电池，那么你必须对电池有深入的了解才行，否则你无法给它充电。当然，现在有很多现成的电池充电管理方案，但我仍然建议你对电池做些研究。
现在常用的干电池制作材料以锌和锰为主，价格低廉容量适中，可用于收音机、电子钟这类耗电较小的电子装置。改进型的锌锰电池称“碱性锌锰电池”，容量较大，可用于相机、电动玩具。这类电池经常使用汞之类的重金属材料，因此必须回收妥善处理以免污染环境。
现在此类电池有低汞环保型的。
我们生活中常用的充电电池以镍镉和镍氢为主，镍镉电池含有重金属镉，不利于环保且多次充电后性能会下降，因而已经淘汰。镍氢电池做为镍镉电池的换代产品，具有镍镉电池的优点，且能耐受更多次数的反复充电。
充电电池中目前较优秀的品种就是“锂”电池，很多人认为这种电池除了价格贵之外几乎没什么缺点，其实它有一个很神奇的特点：如果充电不当它有可能爆炸。而最古老的品种是“铅酸”电池，顾名思意是以金属铅和酸性液体构成的。这种电池也不够环保，但是它的容量可以做的很大，或者说“单位容量”的成本较低，因而目前在车辆上仍然广泛使用。
最前沿的电池是“燃料电池”，其中之一利用氢和氧化合成水的过程来发出电力，这种反应可不是氢气在燃烧，我们大可以理解为“氢在生锈”。燃料电池可输出强劲的电力，未来将用在电动汽车上。
最后是我们这些电子爱好者最需要了解的内容，那就是电池的电学参数和它们的应用方法。对于普通的干电池，每一节可以对外提供
如果新买回来的 5 号干电池尚未投入使用，用仪表测量其电压，可发现电压高过
，甚至高过 。刚充满电的镍氢电池其电压也过高过 。
随着使用时间的推移，电池所能提供的电压会逐步下降，当电压低到一定程度时，这个电池就不能继续使用了。充电电池可以进行充电，干电池就只能报废。充电电池通常使用“安时（Ah）”或“毫安时（mAh）”来表达容量，“1000mAh”的意思是指这节电池如果对外输出 1000mA 电流，那么它可以连续放电 1 个小时。在这 1 小时之内，它能把输出电压维持在可接受的范围内，1 小时以后就保证不了电压了。
这里对“Ah”及“mAh”所做的解释是很粗糙的，也无需精确地搞名词解释。一些电池的技术文档中会有“放电曲线”图，可以给你很直观地说明这个电池放电过程。
若要获得比单节电池更高的电压，可以把多节电池“串起来”用，也就是前一节电池的负极接后一节电池的正极，所获得的电压为所有电池电压之和。如果希望获得“大电流”而不是高电压，那么理论上可以将电池“并起来”用，也就是两节电池的正极连接在一起共同做为正极，负极连接在一起共同做为负极。
生活中常见电池串联，但是不常见到电池并联，原因在于电池“理论上”可以并联使用，但是真想并联的话其实还需要解决一些问题，是略有些麻烦的。
读罢这一篇短文，我赶紧拿出我的 CD 机，掏出里面的电池仔细研究了起来。那是镍氢充电电池，外皮上印了“MAXWELL”商标，还写了“ダイナミツク 1700”。这就是容量吧？1700mAh？不敢确定。转圈把外皮看了个遍，最后发现一行小字“
之后又从老爸手里抢来电视机的遥控器，把里面的 7 号南孚电池掏出来研究了下，
“你小子发什么神经呢？习题册都做了么？”老爸又冲我瞪眼，“把遥控器拿过来，你弄它干嘛呀？”
“给你！”我没好气儿的说，一股脑把遥控器和电池塞到老爸手里，转脸儿赶紧回了屋。
老爸这回倒是没死乞百赖地冲我吼，他惦记着那下半场球呢。
再度阅读了一下这篇短文，一些疑问在脑子里逐渐形成，我本想给 C# 回了一封 EMAIL 的，可忽然想起来，为何不先问问谷歌呢？于是我重新接上网络，打开 GOOGLE 主页，输入了一个关键字——3 号电池。
说不好到底有没有 3 号电池，4 号和 6 号电池也从没看见过。GOOGLE 搜出的结果显示出不少人和我有同样的疑问。从 GOOGLE 给出的一些页面可以了解到 3 号电池是有的， 只是不多见，4 号和 6 号电池应该是没有。
之后我输入了第二个关键字——干电池充电。我印像中似乎听同学说过，碱性电池也能充电。GOOGLE显示了不少干电池充电器的广告，看来是真的有这回事儿。翻了几页后发现一个有点技术内容的页面，该页面提到干电池充电器并不是真正为电池充电，而是利用电刺激干电池内部的化学物质，激发它的活性，使电池能发挥一下余热而己。干电池顶多刺激一次，再用完了就没法充第二次了。
我是没法判定这种说法有没有科学依据的，不过现在所有干电池都印有“不可充电”的警示，相信这个警示应该是有它的道理。没想到两个问题这么容易就解决了，再搜个一个“电池并联”吧。
这次倒是搜出了不少技术贴，但是看得一头雾水，有些名词比如“内阻”不大清楚是怎么回事。不过通过几个网页倒是可以看出如 C# 的短文所提及的，电池并联使用确实是有些麻烦。
“嘿哟！这大臭脚诶！！算了，这破球实在没法看了！！！”，老爸突然发了神经，半夜猛的来这么一嗓子，惊的我小心肝扑腾扑腾的。楼上的虎子是烦人，老爸这是吓人，也太震撼了点。
“你让不让人睡觉啦？怎么那么讨厌呢！！”老妈也在卧室喊了起来，“你别看了行不行啊？孩子明天还上学呢你不知道啊？”
“他还没睡呢，你喊什么啊？刚跟我抢遥控器呢。”老爸从来都有话说，“你先睡，我不喊了行不行？让我看完了，哈！”
我断开网络关上电脑，不早了，洗洗睡喽，楼上的虎子，你可千万别学俺老爸啊！