Батареи настолько распространены сегодня, что они почти невидимы для нас. Тем не менее, это замечательное изобретение с долгой и легендарной историей и столь же захватывающим будущим. Батарея — это, по сути, устройство, которое бережёт хим энергию, которая преобразуется в электричество. На самом деле, батареи представляют собой маленькие хим реакторы, в процессе реакции которых образуются энергичные электроны, готовые пройти через наружнее устройство.
Багдадская батарея» — батарея керамических горшков и старейшая в мире «батарея керамических горшков» была обнаружена в руинах Худжут Рабу, деревни на окраине иракской столицы Багдада. Этой батарее более 2000 лет. Считалось, что он использовался для металлического покрытия, а не в качестве батареи для выработки электроэнергии. Напряжение обязано быть около 1,5-2 вольта. Точно неведомо, какой-никаким был раствор электролита, но не трудно догадаться, что им предоставлялась возможность использовать уксус либо вино. В 1780 году итальянский биолог по имени Луиджи Гальвани нашел, что, когда два различных металла соприкасаются с лапкой мертвой лягушки, меж ними проходит электронный ток, принуждающий ногу дергаться. Молвят, это 1-ое открытие принципа действия батарей.
1786: Лягушачьи лапки и электричество
Луиджи Гальвани, итальянский физик, нашел намек, который проложил путь к идее батареи. Гальвани препарировал стальным скальпелем лягушку, прикрепленную к латунному крючку, и когда он коснулся лягушачьей лапки, та вот дернулась. Физик считал, это было связано с животным электричеством, когда энергия, вызывающая движение, исходила от самой ноги. Этому решительно противостоял Алессандро Вольта, который считал, это явление вызвано 2-мя разнородными металлами и мокроватым проводником. Вольта проверил эту концепцию при помощи опыта, который он опубликовал в 1791 году.
1800: рождение Вольтова столба
Вольта продолжил свои исследования, изготовив первую батарею с жидкостными элементами. Объединяя слои меди и цинка, разделенные слоями картона либо ткани, пропитанными соляным веществом, Вольта выдумал то, что на данный момент знаменито, как вольтова столб. Voltaic Pile 1-ая истинная батарея, производящая размеренный и неизменный ток. Но, невзирая на способность обеспечивать неизменный ток, Вольтова батарея не имеет возможности создавать электричество в течение долгого медли. Батареи Volta дают обеспечение краткое время автономной работы, максимум час. Одним из его недостатков является утечка электролита, вызывающая куцее замыкание. Очередной неувязкой является образование пузырьков водорода на меди, увеличивающих внутреннее противодействие батареи.
1859: Возникновение свинцово-кислотных аккумуляторов
Все батареи, придуманные ранее, были первичными элементами, и по этой причине они повсевременно разряжались после того, как прошли все их хим реакции. Гастон Планте решил эту проблему, создав 1-ый аккумулятор, который можно было перезаряжать: свинцово-кислотный аккумулятор. Пропуская ток зарядки и разрядки в ячейке, батарея может поставлять энергию вовремя более длительного медли. Ученый по имени Камилла Альфонс Форусовершенствованный свинцово-кислотный аккумулятор. Фор сконструировал ячейку, состоящую из решетки из свинцовой сетки, в которую впрессовывалась паста из оксида свинца. Слои этих композиций пластинок были уложены друг на друга для большей производительности. Первая модель свинцово-кислотного аккумулятора состояла из 2-ух свинцовых листов, разбитых резиновыми полосами, образующими спираль. Свинцово-кислотные батареи в первый раз были применены для освещения вагонов поездов.
1886: Версия клеточки Лекланше Карла Гасснера
Иная версия сухой батареи была придумана Карлом Гасснером, который получил германский патент на вариант батареи Лекланше. Гасснер использовал Plaster of Paris для творения пасты хлорида аммония, смешанной с небольшим количеством хлорида цинка, чтобы продлить срок годности батареи. В итоге батарея имела более крепкую конструкцию, а при полном использовании давала обеспечение 1,5 вольта. Гасснер получил патент США на эту батарею в 1887 году. Мысль Гасснера проложила путь в первую массоцентричной батарее, питающей портативные электронные устройства.
1903: Батарея Эдисона
Известный американский ученый Томас Эдисон взял железо-никелевый элемент, разработанный Юнгнером, и создал еще одну запатентованную его версию. Эдисон использовал щелочной элемент с железом в качестве анода и оксидом никеля в качестве катода. Он также использовал хлорид калия в качестве проводника. Батарея Эдисона изначально предназначалась для автомобилей. Тем не менее, он нашел более широкое применение на промышленном и железнодорожном рынке, будучи достаточно прочным, чтобы выдерживать периоды перезарядки и разгрузки.
1955: Возникновение щелочных батарей
Цинк-угольные батареи были главным источником энергии до самого конца 1950-х годов. Но этот тип батарей имеет маленький срок годности и возможно легко разряжен. Инженеру по имени Льюис Урри было доверено отыскать решение по продлению срока эксплуатации угольно -цинковых батарей компанией Eveready Battery Company. Урри нашел, что внедрение щелочных батарей в батареях дает больше превосходств, обеспечивая великую энергию при более больших токах в сравнении с угольно-цинковыми батареями.
1912: Литиевые и литий-ионные батареи
Гилберт Ньютон Льюис начал с тестов с литиевыми батареями, но только в следующей половине века 1-ые литиевые батареи стали коммерчески доступными. Три принципиальных действия имели актуально главное значение для создания этих батарей: открытие катода LiCoO2 Джоном Гуденафом (1980 г.), открытие графитового анода Рашидом Язами (1982 г.) и макет перезаряжаемой литиевой батареи производства Asahi Chemical, Страна Япония. Sony выпустила на рынок литий-ионный аккумулятор в 1991 году.
До сих пор ученые, изобретатели и производители аккумуляторов постоянно находят способы узнать, как использовать имеющиеся у нас ресурсы для хранения электроэнергии. Процесс поиска способов генерирования энергии, вероятно, бесконечен, поэтому лучше держать глаза открытыми для прогресса, инноваций и изобретательности.
Мои другие статьи:
