牛津电铃已使用180年,响了100亿次,人类却不知电池构造「牛津钟电池」

今天带来牛津电铃已使用180年,响了100亿次,人类却不知电池构造「牛津钟电池」，关于牛津电铃已使用180年,响了100亿次,人类却不知电池构造「牛津钟电池」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

随着新能源汽车的快速发展，电池续航是所有电动汽车企业绕不开的话题，由于电池技术在短时间内不会出现划时代的突破，车企只能将电池技术的精力转向提高电池容量和提高充电速度上，而到底什么样的电池续航能力最为优秀呢？

很多人想到了核动力电池，核动力电池确实能做到长久的续航能力，先是有根据热电效应研发的体积巨大的放射性同位素热电子发电机，从上世纪60年代起被NASA应用在诸如旅行者号探测器等一系列太空任务中，后有根据收集放射性物质衰变产生的带电粒子研制出仅比一美分大不了多少的微型核电池，具有化学电池100万倍电力，但目前仍然处于研发阶段。

而至今为止续航最长时间的电池，既不是核动力电池也不是什么先进的化学电池，而是已经持续放电180多年的牛津电铃上的“老电池”，时至今日依然在驱动着电铃工作，可令人遗憾和奇怪的是，电池的构造依然成谜无人破解，这到底是怎样的一种电池呢？它的结构可能是什么样子的呢？现代电池能否得到启示呢？

工作180多年的牛津电铃

在英国牛津大学克拉伦登实验室门厅的架子上，摆放着一个由双层玻璃罩住的老式电铃，这就是大名鼎鼎的“牛津电铃”，工作180多年，已经响了上百亿次，至今依然在正常工作着。

如果把牛津电铃看作是一个对电池续航的实验的话，这将是目前为止时间最长的实验，比1927年开始进行的沥青滴漏实验还要悠久，而且更难，毕竟一个是有耗能的实验，另一个是纯物理实验。

牛津电铃从外表来看，结构确实并不复杂，两个表面涂满黄色硫磺的干电池组成的串联电堆，在两块电池中间，悬挂着一个由极细的金属线连接的直径4毫米的金属球，金属球的两边，便是两个黄铜铃铛。

金属球和两个黄铜铃铛之间仅有的一点缝隙，电铃的铃声便是依靠金属球在这缝隙之间来回快速敲击两个光铜铃铛发出来的，振荡频率为2赫兹，根据科学家的估计，180多年的工作，这枚金属球的敲击次数恐怕已经达到上百亿次，这也成为了世界上续航时间最久的电池，无可争议的吉尼斯世界纪录。

牛津电铃的工作原理以及对电池结构的猜测

两个黄铜电铃之间的金属球之所以会来回以2赫兹的频率振动，其动力来源就是电池提供的电力，简单的来说，电铃是根据静电原理制成的，当金属球碰到一个带正电的电铃发出声响之后，金属球也被带上了正电，然后被静电力所排斥。

带有正电荷的金属球同时受到另一只带有负电荷的电铃吸引，于是金属球又在带有负电荷的电铃上敲击，反反复复就形成了2赫兹的频率振动。

至于为什么电池能有长达180多年，不少科学家都发表了自己的猜测，毕竟只能隔着玻璃罩从外面观察，其中最可能的电池设计方案为赞博尼电堆，即朱塞佩·赞博尼在1812年发明的静电电池。

这种电池设计方案主要部分就是两端的银箔、锌箔，中间的圆形纸片一面涂二氧化锰，另一面涂的硫酸锌，一层纸片的电压大约在0.8V左右，成百上千层纸片就能堆起非常高的电压，也符合静电电池高电压驱动的要求，虽然静电电池的电压非常高，但驱动金属球所需要的电流通常以纳安来计算，1A=10^9纳安，所以消耗的电能非常的少，加上牛津电铃处在绝对绝缘的环境中，如此才能持续工作那么长的时间。

但这也只是科学家们的猜测，毕竟关于牛津电铃的设计方案已经失传，如果就是这么简单的构造，作为成批制作的工业产物，为什么就这一个流传下来并正常工作呢？所以只有等到拆开牛津电铃的那天，我们才能真正知道其中的构造，牛津电铃终有一天会停止工作的，只是这一天什么时候到来，连科学家也不好说，毕竟这种漫长的实验，“送走”几代科学家也是正常的。

现代电池能否得到启示？当然！

毫无疑问，牛津电铃上的电池原理能够应用在当下的电池上，电池的续航肯定有实质性的提升，很多人觉得不太可能，当实际上现代电动汽车的电池已经开始“借鉴”牛津电铃电池的工作原理了，那这是什么原理呢？

提升动力电池的电压。

当下以及未来动力电池发展的趋势就是往高电压路线上走（高电流实现难度比较大），我们知道很多电动汽车品牌的各式各样的“超级充电桩”，其充电速度快的原因就是超级充电桩的电压远高于普通通用充电桩的电压上限（500V），同时允许的最大电流也超出通用充电桩很多，P = U·I （P:充电功率，U:充电电压，I:充电电流），提高电压或电流即可提高充电功率，这也就是各大车企宣传的充电5分钟行驶200公里的理论依据。

但无论是当下各大车企宣传的800V平台计划有多美好，这些都建立在超级充电桩覆盖程度的前提下的，高电压的动力电池插在低电压的充电桩，只能按低电压的充电速度进行，或者无法进行充电，所以800V平台也是拼车企硬实力的“决斗场”。

但比亚迪的E3.0平台下的驱动复用升压充电技术，则解决了动力电池电压高于通用充电桩时快速充电的问题。驱动复用升压充电技术原理有点复杂，简单来说，500V的通用充电桩并不会和动力电池的正负极直接相连，而是连接了电机的线圈和IGBT逆变桥，在这一结构下，直流电变为交流电，通过线圈来升压，再变成直流电，然后才给动力电池充电。这个设计非常的巧妙。

当下升压技术，除了保时捷的电荷泵升压技术，就是比亚迪的驱动复用升压充电技术，别的车企想搞高电压充电，要么广建超级充电桩，要么搞换电池，要么就开动脑筋绕开这两项专利，发明其他的升压充电技术，由这一方面，一个车企的技术底蕴一览无遗。