第202章 铅酸电池，成功问世！
收藏【零一小说wWw.db229.Com】，热门网络小说无弹窗免费阅读！
“你刚才说了什么？再次与朕叙述一遍。”
“禀君父，化工部成功研发出铅酸电池。”
“！！！”朱祁钰猛然起身，满脸惊喜溢于言表！
“快，快带朕去看看。”
.......
景泰二年七月，大明科技院七大部还没有从工部分离出来，只是成立了相关的化工实验室。
【七大研发部门：火药部、枪械部、合金部、化工部、电气部、车船部、机械部。】
化工实验室的主要研发任务是改良火药，即硝酸纤维、雷酸汞和叠氮化铅等。
景泰三年，改题后的科举圆满结束后，一共特招了834人，创下了历史之最。
以往的科举，平均每次录取的进士数量只有280人。
很多人都没有想到，原以为自己落榜了，垂头丧气的回家，突然就看到圣旨降临？
当年的科举试题，关于工科的题目，涉及七大方向，完美对应科技园七大研发部门。
因此，看似科举在选拔官员，实际上，找的是科技人才。
朝廷没有放过任何一张试卷，只要发现谁谁谁工科题目答得有理有据，不管你的总分多少，都会特招。
天榜上的250名进士，感觉自己顿时成了小丑。
朝廷这番作为，也让更多人看到了机遇。
“岂不是说，我只需要认准方向，钻研某个学科，不就有机会为朝廷效命？”
事实正是如此，往后的三届科举，一直假借科举之名，实则扩招人才。
不过呢，机会总是留给有准备的人，特招的标准会随着时间推移，变得越来越严格。
民间顿时掀起了一阵学习科学的风气。
特招录取的人才，是不能当官的，而是被分配到大明科技院对应的研发部门。
每一个有幸进入科技院的人才，都要先接受培训。
但是，不是说每个人都有机会留下来，如果你的考试成绩不合格，就会立即被淘汰，就当什么事情都没有发生过。
众多学子为了能留下来，可谓是拼尽全力。
截止目前，景泰十三年（1462年），大明科技院七大研发部门，平均有200名工程师。
......
关于电池的研发，早在景泰四年的时候，朱祁钰就已经开始布局。
他一开始就已经确定了铅酸电池的研发方向，相比铅酸电池更进步的锂电池，完全不考虑。
人不能一口吃成大胖子，要脚踏实地的慢慢来。
一是锂电池要求的工艺更难，首先金属锂的提取就是一大难题。
还有另外一个原因，那就是铅酸电池的电极反应式书写，其实是高中知识。
在（人教版）高二的《化学反应原理》第四章《电化学基础》中，详细讲解铅酸电池、原电池与电解池。
只是可惜，更深层次的电池知识，朱祁钰就不懂了。
有了理论基础，实践却成了最大的难题。
由于大明的化学基础薄弱，硬是耗费了整整八年时间，才成功实验出来。
朱祁钰有个规定，大明科技院各大研发部门，上报科研成果的前提是，必须要做出能够量产的成品。
因此，化工部汇报制作出铅酸电池，说明技术已经成熟。
由于化工部的研发实验室不在京师，所以朱祁钰不能亲身前往，便让工程师亲自送入宫中。
三天后，如约而至。
第一代铅酸电池体积很大，整体呈方盒子形状，本来就是应用于家庭储能电站。
朱祁钰环绕一周，认真打量着眼前之物，随后询问道：“这是多少伏的？”
“禀君父，这一块铅酸电池，是48伏的。”
朱祁钰点点头：“也就是说，里面一共有24块电极板，对吗？”
“是的。”
“来，你说说，具体的制作过程。”
......
那名化工部的工程师，名叫雷泽涛，他是电池研发的主要负责人。
“我们的一切研发理论，都是由君父提供的，所以基本常识，我就不必班门弄斧。”
“铅酸电池的核心材料有两个，分别是电极板和铅膏。”
“电极板的主要制作材料为铅钙合金，使用高纯度铅（≥99.9%），熔铸成铅锭，再磨成铅粉，往里面添加一定剂量的钙增强耐腐蚀性。”
朱祁钰点点头，他继续问道：“那你们是如何区分正负极栅板的？”
雷泽涛回答道：“正极栅板采用二氧化铅为原材料，厚度更厚，且网格结构更密集（约50%-55%）。”
“而负极栅板使用海绵状铅，加入膨胀剂，厚度较薄，网格稀疏，便于电解液渗透（约60%-65%）。”
“同时，两者的铅膏密度也不一样。正极栅板是每平方厘米涂抹4.3-4.5克铅膏，负极栅板是每平方厘米涂抹4.1-4.3克铅膏。”
“在固化过程中，两者工艺同样有所区别，正极栅板需要在高温高湿的环境下，让铅膏固化，负极栅板则是在中温中湿的环境下固化。”
朱祁钰对雷泽天的回答大加赞赏，具备了一流的逻辑水平，能看得出来真材实料。
“那，铅膏如何制作呢？”
“铅膏的配方主要是铅粉、氧化铅，以及少量硫酸、蒸馏水和粘黏剂。”
接下来，便是将正负极栅板进行组装，正极板和负极板交错排列，每块电极板之间都要加入绝缘材料，极板→隔板→极板交替堆叠，确保间距一致，以此隔离保护防止短路。
将四个正极和四个负极，分别加热焊接固定。
这样，一个最小单元的电芯就制作完成了。
一单元格的标称电压是2V，12V的铅酸电池就需要6块，24V需要12块，48V需要24块.......以此类推。
接着把所有电芯放置在塑料制成的电池仓里，电芯之间利用弧形铅片使用串联的方式焊接相连，再焊接上两个电极柱。
为了区分正负极，在极柱外表涂抹上颜料，红色为正极，蓝色为负极，极柱的粗细也不一样。
最后，便是将电解液注入进去。
电解液的主要成分便是高纯度硫酸（h?So?）和水溶液，浓度为 30%-40%。
......
眼前这块铅酸电池，在过来之前已经充满电。
雷泽涛现场测试，利用一条导线接触极柱，瞬间！
兹——火花四溅。
怪吓人的。
朱祁钰满意的点点头，由此可见，铅酸电池是真的研发出来了。
也许有人会问，花了大价钱去搞这玩意，有啥用？
当然有用，最关键的作用便是，朱祁钰终于可以推广他的现代化电器了。
只要将铅酸电池连接一个逆变器，就算带动大功率电机，也完全不是问题。
可惜的是，大功率逆变器的技术还不成熟，仍在摸索之中。
不过，带动功率较低的家用电器，完全没有问题。
“那你说一下，你觉得你们现在这款铅酸电池，还有什么可以改进的地方吗？”
朱祁钰饶有兴趣的看着雷泽涛问道。
......
“你刚才说了什么？再次与朕叙述一遍。”
“禀君父，化工部成功研发出铅酸电池。”
“！！！”朱祁钰猛然起身，满脸惊喜溢于言表！
“快，快带朕去看看。”
.......
景泰二年七月，大明科技院七大部还没有从工部分离出来，只是成立了相关的化工实验室。
【七大研发部门：火药部、枪械部、合金部、化工部、电气部、车船部、机械部。】
化工实验室的主要研发任务是改良火药，即硝酸纤维、雷酸汞和叠氮化铅等。
景泰三年，改题后的科举圆满结束后，一共特招了834人，创下了历史之最。
以往的科举，平均每次录取的进士数量只有280人。
很多人都没有想到，原以为自己落榜了，垂头丧气的回家，突然就看到圣旨降临？
当年的科举试题，关于工科的题目，涉及七大方向，完美对应科技园七大研发部门。
因此，看似科举在选拔官员，实际上，找的是科技人才。
朝廷没有放过任何一张试卷，只要发现谁谁谁工科题目答得有理有据，不管你的总分多少，都会特招。
天榜上的250名进士，感觉自己顿时成了小丑。
朝廷这番作为，也让更多人看到了机遇。
“岂不是说，我只需要认准方向，钻研某个学科，不就有机会为朝廷效命？”
事实正是如此，往后的三届科举，一直假借科举之名，实则扩招人才。
不过呢，机会总是留给有准备的人，特招的标准会随着时间推移，变得越来越严格。
民间顿时掀起了一阵学习科学的风气。
特招录取的人才，是不能当官的，而是被分配到大明科技院对应的研发部门。
每一个有幸进入科技院的人才，都要先接受培训。
但是，不是说每个人都有机会留下来，如果你的考试成绩不合格，就会立即被淘汰，就当什么事情都没有发生过。
众多学子为了能留下来，可谓是拼尽全力。
截止目前，景泰十三年（1462年），大明科技院七大研发部门，平均有200名工程师。
......
关于电池的研发，早在景泰四年的时候，朱祁钰就已经开始布局。
他一开始就已经确定了铅酸电池的研发方向，相比铅酸电池更进步的锂电池，完全不考虑。
人不能一口吃成大胖子，要脚踏实地的慢慢来。
一是锂电池要求的工艺更难，首先金属锂的提取就是一大难题。
还有另外一个原因，那就是铅酸电池的电极反应式书写，其实是高中知识。
在（人教版）高二的《化学反应原理》第四章《电化学基础》中，详细讲解铅酸电池、原电池与电解池。
只是可惜，更深层次的电池知识，朱祁钰就不懂了。
有了理论基础，实践却成了最大的难题。
由于大明的化学基础薄弱，硬是耗费了整整八年时间，才成功实验出来。
朱祁钰有个规定，大明科技院各大研发部门，上报科研成果的前提是，必须要做出能够量产的成品。
因此，化工部汇报制作出铅酸电池，说明技术已经成熟。
由于化工部的研发实验室不在京师，所以朱祁钰不能亲身前往，便让工程师亲自送入宫中。
三天后，如约而至。
第一代铅酸电池体积很大，整体呈方盒子形状，本来就是应用于家庭储能电站。
朱祁钰环绕一周，认真打量着眼前之物，随后询问道：“这是多少伏的？”
“禀君父，这一块铅酸电池，是48伏的。”
朱祁钰点点头：“也就是说，里面一共有24块电极板，对吗？”
“是的。”
“来，你说说，具体的制作过程。”
......
那名化工部的工程师，名叫雷泽涛，他是电池研发的主要负责人。
“我们的一切研发理论，都是由君父提供的，所以基本常识，我就不必班门弄斧。”
“铅酸电池的核心材料有两个，分别是电极板和铅膏。”
“电极板的主要制作材料为铅钙合金，使用高纯度铅（≥99.9%），熔铸成铅锭，再磨成铅粉，往里面添加一定剂量的钙增强耐腐蚀性。”
朱祁钰点点头，他继续问道：“那你们是如何区分正负极栅板的？”
雷泽涛回答道：“正极栅板采用二氧化铅为原材料，厚度更厚，且网格结构更密集（约50%-55%）。”
“而负极栅板使用海绵状铅，加入膨胀剂，厚度较薄，网格稀疏，便于电解液渗透（约60%-65%）。”
“同时，两者的铅膏密度也不一样。正极栅板是每平方厘米涂抹4.3-4.5克铅膏，负极栅板是每平方厘米涂抹4.1-4.3克铅膏。”
“在固化过程中，两者工艺同样有所区别，正极栅板需要在高温高湿的环境下，让铅膏固化，负极栅板则是在中温中湿的环境下固化。”
朱祁钰对雷泽天的回答大加赞赏，具备了一流的逻辑水平，能看得出来真材实料。
“那，铅膏如何制作呢？”
“铅膏的配方主要是铅粉、氧化铅，以及少量硫酸、蒸馏水和粘黏剂。”
接下来，便是将正负极栅板进行组装，正极板和负极板交错排列，每块电极板之间都要加入绝缘材料，极板→隔板→极板交替堆叠，确保间距一致，以此隔离保护防止短路。
将四个正极和四个负极，分别加热焊接固定。
这样，一个最小单元的电芯就制作完成了。
一单元格的标称电压是2V，12V的铅酸电池就需要6块，24V需要12块，48V需要24块.......以此类推。
接着把所有电芯放置在塑料制成的电池仓里，电芯之间利用弧形铅片使用串联的方式焊接相连，再焊接上两个电极柱。
为了区分正负极，在极柱外表涂抹上颜料，红色为正极，蓝色为负极，极柱的粗细也不一样。
最后，便是将电解液注入进去。
电解液的主要成分便是高纯度硫酸（h?So?）和水溶液，浓度为 30%-40%。
......
眼前这块铅酸电池，在过来之前已经充满电。
雷泽涛现场测试，利用一条导线接触极柱，瞬间！
兹——火花四溅。
怪吓人的。
朱祁钰满意的点点头，由此可见，铅酸电池是真的研发出来了。
也许有人会问，花了大价钱去搞这玩意，有啥用？
当然有用，最关键的作用便是，朱祁钰终于可以推广他的现代化电器了。
只要将铅酸电池连接一个逆变器，就算带动大功率电机，也完全不是问题。
可惜的是，大功率逆变器的技术还不成熟，仍在摸索之中。
不过，带动功率较低的家用电器，完全没有问题。
“那你说一下，你觉得你们现在这款铅酸电池，还有什么可以改进的地方吗？”
朱祁钰饶有兴趣的看着雷泽涛问道。
......