在人类历史的长河中 ， 真理因为像黄金一样重 ， 总是沉于河底而很难被人发现 ， 相反地 ， 那些牛粪一样轻的谬误倒漂浮在上面到处泛滥 。—— 培根
电池可能是我们最不可缺少的“战略物资” ， 毕竟天天捧在手里 ， 比老婆还亲的手机中就有一块大电池 ， 除了这个以外 ， 干电池 ， 18650锂电池 ， 还有电动自行车上的铅酸电池和工业蓄能中电池 ， 甚至科学上还有深空探测中的核电池！
文章插图
无疑这些电池都是现代科技的杰作 ， 但无论哪种电池都有一个寿命 ， 不是几小时 ， 了不起几天 ， 就是核电池也就几十年 ， 但笔者今天要给大家介绍一种持续供电180年之久的神秘电池 ， 因为它从1840年被展出以来 ， 一直为一个电铃供电 ， 按它的振动频率来看 ， 已经持续打铃100亿次！
文章插图
牛津电铃的电池 ， 科学家一脸懵逼
在牛津大学的克拉伦登实验室里有一个180多年前的老古董电铃 ， 被双层玻璃封在一个封闭的空间中 ， 但请不要以为这是个摆设 ， 它是一个正在工作的电铃 ， 而且从1840年被购买以来 ， 它一直就在正常工作 ， 请注意 ， 这个电铃没有任何电线接到外界 ， 全部的能量来自于内部的两个干电池！
文章插图
克拉伦登实验室
牛津电铃的结构组成
这个神秘的电铃结构非常简单 ， 两个电池组成一个串联的电堆 ， 在两个电池串联正中位置悬挂一根细丝 ， 末端吊着一个4毫米直径的金属球体 ， 两个电堆的另一端是半球形黄铜球体 ， 也兼做撑脚 ， 整体结构如下图：
文章插图
牛津电流结构图
当小球碰到一个铃铛时 ， 它会被干电堆充电 ， 然后又被静电排斥 ， 再另一个铃铛吸引 ， 如此反复形成周期约为2HZ震荡的敲铃声！每执行一个周期 ， 只会有极其少量的电荷从一个钟罩带到另一个钟罩 ， 因此它非常省电！
文章插图
但我们知道 ， 只要不是永动机即使再省电它仍然是消耗能源的 ， 而从1840年起 ， 到2020年已经连续不断敲响了180年 ， 而有据可查的资料称这个电铃可能制造于1825年！
文章插图
可能于1825年被制造
那么从制造的那一天开始到现在 ， 已经过去了195年 ， 试想哪种设备可以用195年？加利福尼亚州利弗莫尔消防站里1901年被点亮的灯泡 ， 持续亮了119年 ， 人们都已经目瞪口呆 ， 而这次却是一个自供电的电铃 ， 因为这个电铃的电源就是被封在玻璃罩内的两个神秘电池！
文章插图
加利福尼亚州利弗莫尔消防站的百年灯泡
到底是什么电池 ， 能用那么久？
曾经有人将牛津电铃作为永动机的典型 ， 毕竟在外人看来 ， 没有什么电池能达到连续工作195年之久 ， 绝对超出了人类所能想象的范围之外 ， 但很明显作为相信现代科学的科学家来说 ， 永动机是不可能的！
文章插图
【锂电池|响了100亿次，放电180年的牛津电铃，科学家却不知电池构造】牛津电铃的电池利用的是静电排斥吸引原理 ， 因此这个电池是一个高压电池 ， 由于被熔融的硫涂覆以作绝缘 ， 科学家看不到内部结构 ， 另外由于拆卸担心让这个电铃停止 ， 因此也没有人敢于承担这个巨大的责任 ， 因此到现在为止 ， 科学家只能猜测这个电池的结构！
文章插图
这种电池可能是赞伯尼电堆 ， 这是朱塞佩·赞博尼在1812年发明的一种电池 ， 赞伯尼电堆是一种静电电池 ， 由银箔、锌箔和纸的圆盘叠加构成 ， 一个赞伯尼电堆可能有几千个这样圆盘叠加组成 ， 然后在带有端盖的玻璃管中压缩 ， 并浸入熔融硫中进行绝缘！
文章插图
伯尼电堆
每片圆片的电压为0.8V ， 因此这个电池的电压高达几千伏 ， 但它能提供的电流只有纳安级别 ， 它的内阻极大 ， 即使短路也不会让其烧毁 ， 而是会逐渐消耗在内阻中！当然科学家并没拆解电池 ， 牛津电铃中电池的结构仍然是个谜 ， 关于电池结构的所有结论还是个猜测而已！
能参考改进下现代电池？
假设牛津电铃的电池是赞伯尼电池 ， 那么答案是很明显的 ， 静电电池不适合作为现代电子设备的电源 ， 而且它那极高的电压 ， 极低的供电电流 ， 成事不足败事有余 ， 因为没有一个电子设备能接受几千伏电压供电 ， 它的出现只会将电子设备击穿报废！
文章插图
延伸阅读：现代电池的原理
现代应用最广泛的有两种电池 ， 一种化学电池 ， 另一种则是核电池 ， 比如铅酸电池、锂电池或者液流电池等 ， 都属于化学能 ， 原理则是电池内部进行氧化、还原等化学反应的结果 ， 干电池填充的则已经是还原反应用的材料 ， 相当于已经用化学的方式充能了 ， 使用时则是还原反应放电！
文章插图
无论哪种化学电池 ， 它都有一个自放电现象 ， 也就是即使没有用电 ， 电池内部也在缓慢的进行放电 ， 这就是电池储存一段时间后就没电的原因 ， 无论是铅酸电池还是锂电池 ， 都要进行适当的保养 ， 比如隔三差五充个电 ， 用一下电池等等！
文章插图
还有一种则是利用放射性材料的衰变能产生电能 ， 有两种方式 ， 一种是热转换 ， 放射性衰变会产生热能 ， 利用热电效应或者光电效应甚至废热推动斯特林发动机工作发电 ， 还有一种则是非热转换 ， 它利用衰变时候的电子直接发电 ， 不涉及热转换 。
文章插图
核电池结构
热转换功率比较大 ， 非热转换结构简单 ， 两种都有优势 ， 比如后者可以装进心脏起搏器 ， 但很抱歉 ， 无法给手机或者汽车供电 ， 不是成本太高就是供电电流太小 ， 它的用途仍然只是在特定场合 ， 比如旅行者一号和二号探测器的电源 ， 还有嫦娥四号月面过夜保温的核电池等！
推荐阅读
- 倒春寒|小麦遇上倒春寒，做好2点预防冻害，别影响了产量
- 海克尔|生物学家海克尔的画作为什么这么美？他影响了20世纪初的艺术
- 甲状腺功能减退|代文新医生，甲状腺功能减退症影响了您的体重该怎么办？
- 锂电池|日本研制出100年内无衰减的电池 可用于太空探测器
- 电池爆炸原理，看完这篇就懂了！
- 中新经纬|北京强降雨如约而至！百余航班被取消，你出行受影响了吗
- 千亿国企竟然债务爆雷，华晨“被破产”给谁敲响了警钟？
- |凌晨谁在用高音喇叭播放广告？原来是店主忘关音响了
- 华鑫科技|锂电池时代终将落幕？超级电池技术逐渐成熟，取代锂电池指日可待
- 光明网|安徽淮北积极发展锂电池产业