baterie je jedním z nejdůležitějších umělých vynálezů v dějinách. Dnes se obecně používá jako přenosný zdroj energie, ale v minulosti byly baterie naším jediným zdrojem elektřiny. Bez jeho koncepce nemusí být možné moderní pohodlí, jako jsou počítače, vozidla a komunikační zařízení.,
nejstarší baterie
než Benjamin Franklin objevil elektřinu v 1740. letech, koncept baterií již mohl existovat, již před 2 000 lety. V roce 1983 skupina archeologů objevila sbírku terakotových nádob v Khujut Rabu, vesnici poblíž Bagdádu. Sklenice obsahovaly listy mědi srolované železnou tyčí. Wilhelm König, jeden z německých archeologů, diskutoval o možnosti této kombinace mědi a železa jako formy galvanických článků používaných jako baterie., Při smíchání s kyselou kapalinou může měď a železo vyvolat chemickou reakci, která vede k elektřině. Předpokládá se, že tato nejstarší forma baterie mohla být použita k galvanizaci zlata do artefaktů Parthské civilizace. Parthská dynastie existovala mezi 250 BCE do 250 CE .
cesta, která vede k vytvoření baterie, jak ji známe dnes, zahrnovala jeden vynález za druhým. Podívejte se na historickou časovou osu baterie a na to, jak vznikly nápady pro tento vývoj.,
1786: Žabí Stehýnka A Elektřiny
Luigi Galvani, italský fyzik, objevil náznak, že vydláždil cestu k myšlence baterie. Galvani byl pitvat žábu spojený s mosazný háček s železný skalpel, a tak se dotkl žabí noha, noha sebou škubla. Fyzik věřil, že to bylo způsobeno „živočišnou elektřinou“, kde energie, která vyvolala pohyb, pocházela ze samotné nohy. Proti tomu se výrazně postavil Alessandro Volta, který věřil, že tento jev byl způsoben dvěma odlišnými kovy a vlhkým vodičem., Volta tento koncept ověřil experimentem, který publikoval v roce 1791.
1800: Narození galvanický článek
Volta vzal jeho výzkum dále tím, že první mokré baterie. Při sestavování vrstev mědi a zinku rozdělených vrstvami lepenky nebo látky namočené ve slaném nálevu přišel Volta s tím, co je nyní známé jako voltaická hromada. Voltaická hromada je první skutečná baterie, která produkuje stabilní a konzistentní proud. Ale navzdory tomu, že je schopen dodávat konzistentní proudy, Voltaická hromada nemůže vyrábět elektřinu po dlouhou dobu., Baterie Volta nabízejí pouze krátkou životnost baterie, což je maximálně hodinová hodnota. Jedna z jeho nedostatků zahrnuje netěsnosti elektrolytů, které způsobují zkraty. Dalším problémem je tvorba vodíkových bublin na mědi, což zvyšuje vnitřní odpor baterie.
1820: Daniell Baterie
Britský chemik John Frederic Daniell vydláždil cestu k překonání galvanický článek je omezení vynalézat Daniell Buňky. Vodíkové bubliny byly eliminovány použitím druhého roztoku elektrolytu vyrobeného prvním vodičem., Daniellova buňka použila síran měďnatý ponořený do neglazované hliněné nádoby naplněné zinkovou elektrodou a kyselinou sírovou. Vzhledem k tomu, že byl vyroben z porézního materiálu, kameninová nádoba umožnila průchod iontů, ale zabránila míchání roztoků. Daniellův článek byl také první baterií, která obsahovala rtuť, používanou ke snížení koroze. Tento typ baterie produkoval 1,1 voltů a byl zpočátku používán k napájení komunikačních zařízení.
1838: porézní Pot Cell
výrobce nástrojů na bázi Liverpoolu, John Dancer, použil design Daniellovy buňky., Tato baterie byla složena z centrální anody zinku namočené do hliněné nádoby obsahující roztok síranu zinečnatého. Porézní hliněný hrnec je ponořen do roztoku síranu měďnatého obsaženého uvnitř měděné nádoby. Měď může působit jako katoda buňky. Ionty procházejí porézní bariérou, ale roztoky se udržují v míchání.
1859: Příchod Olověné Baterie
Všechny baterie dříve vynalezl byly primární buňky, a tak jsou trvale vyčerpaný po všech jejich chemických reakcí byly vynaloženy., Gaston Planté tento problém vyřešil vytvořením první baterie, kterou lze dobít: olověné baterie. Předáním nabíjecího a vybíjecího proudu v buňce může baterie dodávat energii delší dobu. Vědec jménem Camille Alphonse Faure vylepšil olověnou baterii. Faure navrhl buňku sestávající z mřížky olověné mřížky, ve které byla stlačena pasta z oxidu olovnatého. Vrstvy těchto kombinací desek byly naskládány pro větší výkon. První model pro olověnou baterii byl složen ze dvou olověných plechů dělených gumovými proužky tvořícími spirálu., Olověné baterie byly nejprve použity k napájení světel pro vagony vlaků.
1866: Leclanché Buňky, Uhlík-Zinek Baterie
francouzský vědec Georges Leclanché vynalezl baterii, skládá se ze zinkové anody na bázi oxidu manganičitého zabalené uvnitř porézního materiálu. Buňka použila jako elektrolyt roztok chloridu amonného. S uhlíkem smíchaným do katody oxidu manganičitého tato baterie vykazovala rychlejší absorpci a delší trvanlivost., Leclanché tuto baterii vylepšil nahrazením tekutého elektrolytu do pastierovy verze,což mělo za následek vytvoření první suché baterie. Mohl by být použit v různých orientacích a přepravován bez rozlití.
1886: Carl Gassner Verze Leclanché Buňka
Další verze suchých vynalezl Carl Gassner, který získal německý patent na varianta Leclanché baterie. Gassner využil omítky Paříže k vytvoření pasty chloridu amonného, smíchané s malým množstvím chloridu zinečnatého, aby se prodloužila trvanlivost baterie., Výsledkem bylo, že baterie nabídla pevnější design a poskytla 1,5 voltů v plném provozu. Gassner získal americký Patent na tuto baterii v roce 1887. Gassnerův nápad připravil cestu pro první baterii zaměřenou na hmotnost a napájel přenosná elektrická zařízení.
1899: Nikl-Kadmiové Baterie
Waldermar Jungner, vědec pochází ze Švédska, který vynalezl první nikl-kadmiové baterie (NiCD). Jedná se o dobíjecí baterii obsahující niklové a kadmiové elektrody namočené v roztoku hydroxidu draselného., Jedná se o první baterii, která využívá alkalický elektrolyt, což jí zase dává schopnost produkovat lepší hustotu energie než olověná baterie.
1903: Edison Baterie
slavný Americký vědec Thomas alva Edison, zvedl nikl-železo buňky Jungner navržen a vytvořen další patentované verzi. Edison použil alkalickou buňku se železem jako anodu a oxid niklu jako katodu. Jako dirigent také použil chlorid draselný. Baterie Edison byla původně určena pro automobily., Na průmyslovém a železničním trhu však našla větší využití, byla dostatečně silná, aby přežila přeplněná a nezmapovaná období.
1955: Příchod Alkalické Baterie
Zinko-uhlíkové baterie byly primární zdroj energie až do konce roku 1950. Ale tento typ baterie nabízí nízkou trvanlivost a může snadno být propuštěn. Inženýr jménem Lewis Urry byl přidělen k nalezení řešení pro prodloužení životnosti zinkových uhlíkových baterií společností Eveready Battery Company., Urry zjistil, že využití alkalických v bateriích nabízí větší výhodu a dodává větší energii při vyšších proudech ve srovnání se zinkem-uhlíkovými bateriemi.
1912: lithiové a Lithium-iontové baterie
Gilbert Newton Lewis začal s experimentováním na lithiových bateriích, ale teprve v druhé části století se první lithiové baterie staly komerčně dostupnými., Tři důležité prvky vývoje byly nezbytné k vytvoření těchto baterií: objev katodou LiCoO2 John Goodenough (1980), objev grafit anody tím Rachid Yazami (1982) a dobíjecí lithium baterie prototyp vyráběný společností Asahi Chemical, Japonsko. Společnost Sony uvedla lithium-iontovou baterii na trh v roce 1991.