电池性能大ＰＫ

曹俊峰　张　弛

研究目的：

现代生产、生活和国防中大量使用电池。例如，录音机、照相机、移动电话、汽车、卫星等均要使用电池。

与其他能源相比，电池有许多优点：能量转换效率较高，供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池及电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作等。

但是，不同电池的性能差异还是很大的，不同性能的电池适用于不同的场合，选购前必须对所需电池有基本的了解，以使物取所需，物有所值。

根据书本知识，判断一种电池的性能好坏和适用性，主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少，或者输出功率的大小以及电池的可储存时间的长短。除特殊情况外，质量轻，体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长的电池，更适合使用者的需要。

为了能有效比较和客观反映出不同电池之间的差异，我在老师的支持和指导下，组建了专门的研究小组，结合所学物理和化学知识，主要采用实验法对干电池的一些易比较的基本性能进行了研究。

研究方法：

一、供压性能的比较

由于电压是电池性能的重要参数，所以首先完成与电池供压性能有关的实验。

实验目的：比较普通碳性电池和碱性电池在提供电压方面的性能差异。

实验器材：两个规格一样的手电筒，碳性和碱性电池各一节，电压表，计时表。

实验方法：取碳性(即普通锌锰干电池)和碱性电池各一节，用电压表测出其初始电压。再使用它们持续地给两个规格一样的手电筒供电，每隔5小时用电压表测一次电压，记录实验数据。

实验结果：根据所得数据，用电脑描绘出电压一时间的变化曲线图

结论：从两者电压变化趋势来看，使用过程中，碱性电池比普通碳性电池电压下降得慢。

二、电池内阻变化性能的比较

新的猜想：既然已获知，电池在使用过程中电压会发生变化且可以测量出，那么我们也想知道，使用过程中电池的内阻会不会变，可不可以进行测量?

实验目的：通过实验探究出，电池在使用过程中内阻是否发生变化。

实验器材：碳性和碱性电池各一节，电压表，电流表，导线，滑动变阻器。

实验方法：利用伏安法进行电池内阻测量。首先测量并记录下初始数据，然后用导线分别对两节电池进行放电，每隔2分钟停止放电，使其冷却到窒温(排除温度因素对实验可能造成的影响)，再测出其内阻。

结论：从图中可看出，碱性电池内阻相对较小，但两种电池的内阻在使用过程中都会逐渐变大。由于电池内阻大了，分压大了，路端电压也就小了，所以逐步削弱了对外供电的能力。

三、常见市售电池进行性能比对

拓展：进一步测试不同品牌的电池性能，以便今后更好地选择电池。结果见以下2个表

研究结论

其实，我们在购买电池时，除了要考虑实际需求，还要结合具体的使用环境条件予以选择。对于一些对电池供电功率要求不高或不是长时间持续使用的电器来说，不必购买太优质的电池，一般的碳性电池就足矣。例如遥控器、时钟、电筒、电子打火器等；但对于一些长时间持续使用且电量消耗大的电器，如MP3、随身听等，则最好购买性能优越的电池，这样就不需要经常更换，其实是合算的。另外，在使用完之后，不要将废电池乱放、乱扔，应注意保护好环境。