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第一千四百二十章 鉛蓄電池

更新時間:2019-05-06  作者:皮俠客
混在大唐的工科宅男 第一千四百二十章 鉛蓄電池
再說現在工坊里面有電燈,晚上干活兒也跟白天差不多?

李澤軒聞言一個趔趄,差點栽倒在地,心道:敢情我發明電燈,就是為了讓你熬夜干活兒的是吧?被你這么一說,我倒有點像是那種黑心資本家了!

“王先生,您老聽我一句勸,熬夜傷身,千萬別再熬夜了!無論是釩礦的提煉還是硫酸的生產,都不急在一時,您沒必要這么拼命,您若是傷了身體,對書院來說才是最大的損失!”

李澤軒看著王績,苦口婆心地勸道。

王績一臉為難道:“山長,不是老夫喜歡熬夜,而是老夫一見到那些好材料,便有些心癢難耐,若是不能將這些好材料煉制成想要的物品,便渾身不舒坦!這是老毛病了,改不了!不過您放心,老夫的身體肯定沒問題,我心里有數呢!”

李澤軒瞬間無語,想到之前他對王績的評價——著了魔的煉金術士,這句評價倒是十分貼切,這老頭兒以前就酷愛煉丹、并整一些別人眼里虛頭巴腦的玩意兒,如今進入書院化學部,算是徹底地找到了“組織”,因為《化學》中的物質轉化之道,本身就跟煉丹有著異曲同工之妙,王績身處其中、如癡如狂,也就不難理解了!

對于這種“狂人”,李澤軒知道無論自己怎么勸說,都不可能將其說服的,他嘆了一口氣,索性不再相勸了,他走到馬車前,對立面的韓雨惜道:“娘子,工坊那邊有些事情,為夫今日就不回縣城了,我讓劉峰他們帶人護送你回去吧!”

韓雨惜挑開車簾,從里面出來,輕聲道:“相公既然有事,那便去忙吧!妾身這兩日就留在云山別院,照顧相公的飲食起居!”

李澤軒想了想,點頭道:“那樣也好!我派人回縣城跟爹娘說一聲,娘子你回別院去吧!”

“嗯!”

讓劉峰帶著護衛將韓雨惜送回云山別院,李澤軒隨著王績來到工坊的煉鋼廠。

“山長你看,這就是提煉出來的釩!”

煉鋼廠內,王績指著一個麻袋內,對李澤軒說道。

李澤軒走過去一看,就見一塊塊淺灰色的小石頭,安安靜靜地躺在里面,相較于剛開采出來的釩礦,這經過提煉的釩塊,其色澤無疑更加細膩!

“這算是整個天下,僅有的釩金屬單質了!這東西用途巨大,可不僅僅是用來制取硫酸,王先生你要好生保管啊!”

李澤軒拿起兩塊釩,掂在手里,對王績說道。

“山長放心,即便你不說,老夫也會好生保管的!”

王績點頭應了一句,隨后道:“山長,硫酸盛放在倉庫內的鋼罐中,不過為了方便使用,老夫放了一些在琉璃瓶中,山長您來看看純度夠不夠?”

“嗯!”

李澤軒點了點頭,跟隨王績來到旁邊的一間小實驗室中,王績戴上厚厚的橡膠手套,從架子上取下一瓶透明的液體,遞給了李澤軒。

李澤軒接過,輕微晃了晃,見里面的液體并不像水一樣靈動,而是有些粘稠,他暗自點了點頭,因為高濃度的硫酸,的確是粘稠狀的液體。

“有沒有大致估算過這硫酸的濃度?”

李澤軒扭頭看向王績,問道。

王績點頭道:“老夫根據各原料的投入以及產出比例,以及加水的總量,若是忽略制取過程中二氧化硫的泄露損耗,這硫酸的濃度大概在百分之九十七左右,不過考慮到實際生產中會出現各種各樣的誤差,這硫酸的濃度應該在百分之九十左右!”

“百分之九十?差不多夠咱們工坊日后所用了!”

李澤軒欣慰地笑了笑,說道。

然后他打開瓶蓋,用玻璃棒蘸取了幾滴濃硫酸,滴在了桌上的一張宣紙上,就見硫酸落處,紙張迅速變黑,空氣中傳來一陣紙張燒焦味兒,這是濃硫酸強烈的脫水性而導致紙張炭化!見狀,李澤軒忍不住感慨道:

“很不錯!現在咱們工坊終于能夠批量制取硫酸了!這是大唐的化學工業騰飛的基石啊!”

工業三酸——硝酸、硫酸、鹽酸,目前工坊可以大規模制取硫酸,也可以制取鹽酸了(電解食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣,氫氣在氯氣中燃燒,即可生成鹽酸),唯一剩下的就只有硝酸了!

硝酸的生產比較復雜,硝酸工業與合成氨工業密接相關,其中所用到的催化劑目前工坊還不具備,所以這個只能留待以后了!

“王先生,一會兒我會帶走一些硫酸,來造蓄電池,一種比先前的伏打電池供電更為持久的電池!煉鋼廠這邊,我希望王先生能利用提煉得到的釩,來煉制釩鋼!”

頓了片刻,李澤軒囑咐道。

“釩鋼?山長莫非是想將釩與炭一起加入到鐵水中,從而煉制一種新式鋼材?”

王績眼睛一亮,他今天是第一次聽李澤軒說要用釩來煉鋼。

李澤軒點了點頭,道:“沒錯,大致就是這么個意思!具體到各原料的投放比例,稍后我會給你列出幾個參考!這鋼材中摻釩,好比如虎添翼,釩在鋼中的作用是增強淬透性和碳化物,并且能耐高溫,有強烈的二次硬化作用,對提高硬度有顯著作用,大概能夠提高三倍以上。而且釩能夠細化鋼材晶粒,穩定結構更適宜于鍛造打磨,簡直是制造兵器鎧甲的天賜良材!”

“硬度提高三倍以上?”

王績聽李澤軒如此一說,驚訝地瞪圓了眼珠子,不過他很快就意識到了不對勁,連忙咽了口唾沫,道:“咕咚...什么?山長你要用釩鋼制作兵器鎧甲?這...這萬萬不可啊!若是被人察覺,陛下也容不得您啊!”

這老家伙還以為李澤軒膨脹了、要打造兵器盔甲聚兵造反,差點嚇得魂都丟了!

不過他第一反應是勸李澤軒“放下屠刀”、而非嚷著要去檢舉揭發,說明他是真正地關心李澤軒!

李澤軒心知王績這是誤會了,他連忙道:“王先生這說的是哪里話?我的確有意制造兵器鎧甲,但這都是陛下授意與我的,至于陛下打算用這批釩鋼做的兵器鎧甲做什么,我不便與你細說!呵呵!你放心,我這個逍遙侯爺和逍遙山長還沒當夠呢?怎么會想不開去造反呢!現在的生活,我很滿意!”

王績聞言,不由大松一口氣,他擦了擦額頭上的汗水,道:“如此便好!如此便好!老夫剛剛可真是嚇了一大跳!既是圣上吩咐的,那老夫自然沒有什么意見,山長你給我比例配方后,我便去試制釩鋼了!”

“行!那有勞王先生了!”

李澤軒跟王績交待好釩鋼中釩、炭、鐵的幾種可選比例后,便搬走了一罐濃硫酸,然后便離開了煉鋼廠!

出來煉鋼廠,來到工坊前院的辦公大樓,這里面有一間實驗室是專屬于李澤軒的。

一路七拐八拐,拒絕了幾個小廝想要幫忙扛鋼罐的好意,李澤軒來到了他的實驗室。

將裝著硫酸的鋼罐放在墻角,李澤軒伏在案前,開始畫起了圖紙。

他畫的是鉛蓄電池的殼體構造!

負極板和正極板以及電解液是蓄電池成流反應的主要構成材料,陽極板是二氧化鉛,陰極板是鉛。當蓄電池放電時,負極板與電解液作用,變成硫酸鉛和水,放出電能;當蓄電池充電時,電池在外電能的作用下,硫酸鉛和水中的酸作用生成絨狀鉛和硫酸,把電能儲存起來。

如此一來,便能形成一個完整的充放電循環!

相較于現代經常使用的鋰電池,鉛蓄電池雖然比能量小(即單位重量所蓄電能少,主要是鉛蓄電池的體積和重量一般都比較大),但鉛蓄電池放電時電動勢較穩定,工作電壓平穩、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數百個循環、貯存性能好(尤其適于干式荷電貯存)、造價較低,因而廣泛應用電動汽車行業中。

當然,最為關鍵的是,以奇趣閣工坊現在的條件,能生產出鉛蓄電池已經殊為不易了,至于更高檔次的鋰電池,那還是再等等吧!

至于蓄電池電極材料鉛和二氧化鉛,這兩樣東西這個時代已經有了!

鉛是人類最早使用的金屬之一,公元前3000年,人類已會從礦石中熔煉鉛。鉛在地殼中的含量為0.0016,主要礦石是方鉛礦。

而且中國古代使用鉛的歷史,也是相當悠久!

古代婦女使用的美白皮膚的“胡粉”就是鉛的氧化物如日常用的銅鏡等都有鉛;上古青銅器中,鉛更是三種主要成分之一;銅錢含有不少的鉛,是當時鉛用量的大頭,越是貶值的貨幣,含鉛量越多;對于古代方士,鉛還有一種用途,那就是煉丹,鉛、汞之物是丹藥的重要構成,當然這兩樣東西都是有毒性的,所以自古以來,寵信方士、服用“仙丹”的帝王,就沒有一個活得長久的!

有了鉛、又有硫酸,再設計好殼體結構,基本上就可以制造鉛蓄電池了!

在前世,李澤軒拆解過廢舊的鉛蓄電池,對于其內部結構,還是比較忙了解的!

約莫過了一刻鐘,李澤軒畫好圖紙,走出實驗室。

“福伯,讓人照著這副圖紙,用硬橡膠,做出一個這樣的外殼殼體出來!我有急用!”

來到福伯的“辦公室”,李澤軒將圖紙遞給福伯,說道。

所謂硬橡膠,即含硫量比較高的橡膠。

在不太低的溫度下,硫鍵能增加各鏈之間的自由活動范圍,因此橡膠不會變硬。但如果加進更多的硫,比如2550,以橡膠重量計,就會使鏈與鏈之間鍵合得很緊密,致使橡膠變硬。這樣的橡膠稱為硬橡膠。

在現代二十一世紀,蓄電池的外殼主要采用的是ABS高強度高密度塑料,但在蓄電池剛剛興起的時候,并沒有這種塑料,那時所采用的就是硬橡膠!

如今的大唐,顯然也不具備生產ABS塑料的條件,所以李澤軒也只好采用硬橡膠了!對于當前的工坊而言,用硬橡膠制造一個蓄電池外殼,還是沒什么難度的!

這就多虧他當初派人下南洋尋找橡膠了,要不然現在許多東西都造不了!

“......好!老夫這就安排人去做!這殼體結構并不復雜,估計一個多時辰便能做好!”

福伯接過圖紙,大致掃了一眼,然后打包票道。

工坊內各種機器都是現成的,他還是有信心能在一個時辰內做出外殼的。

他沒有問李澤軒做這個外殼的目的,因為他知道李澤軒又要搗鼓新東西,至于新東西是什么,等做出來,他自然就知道了!

這已經是他跟隨李澤軒這么久所培養出來的默契了!

“好!那就有勞福伯了!”

李澤軒笑道。

福伯笑了笑,然后帶著圖紙去生產橡膠的院落了!

李澤軒則是去了燒制琉璃的院落,因為謙虛電池中的隔板,是用玻璃做的!

大約兩個時辰后,蓄電池殼體、陰極板和陽極板材料、以及電解液中的隔板全部都準備好后,李澤軒開始調配蓄電池所用到的電解液!

這個可是很有講究的!

一般而言,鉛蓄電池要求硫酸濃度比重為1.271.28之間。濃度過小,容易虧電,使用久了,兩極板之間會生成硫酸鉛結晶,它在以后的再充電過程中就不能去除,成為死角。當生成的硫酸鉛結晶多到一定程度時,蓄電池就不存電了。而且如果硫酸的濃度大于標準,也易生成硫酸鉛結晶。

所以電解液中硫酸與蒸餾水的比重,是一定要嚴格把控的!

僅僅是調配電解液,便用了李澤軒半個多時辰的時間!

接下來的工作,便是將這些準備好的材料、殼體組裝起來了,這個倒不怎么費事,唯一需要注意的就是操作過程中不要將雜物、灰塵帶入電解液中!

福伯站在一旁,認認真真地目睹了整個鉛蓄電池的制作過程,戌時三刻,天色已經全黑,實驗室內的電燈早就被福伯打開了,就在這時,李澤軒終于站了起來,拍了拍手,如釋重負地喘了一口氣,道:“好了!全天下第一臺鉛蓄電池終于做好了!”

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