تاریخچه باتری ها

تاریخچه باتری ها:
در سال 1800 میلادی، آلساندرو ولتا (Alessandro Volta) دریافت که هنگام استفاده از یک مایع خاص به عنوان رسانا، می توان به صورت مداوم برق تولید کرد.

این کشف منجر به ساخت نخستین پیل ولتایی یعنی باتری شد. اختراع باتری توسط ولتا، عصر جدیدی را برای آزمایش باتری آغاز کرد. تعدادی از دانشمندان برای ساخت باتری ها آزمایش های گوناگونی را انجام دادند.

اما تعداد کمی از آن ها توانستند به نتیجه برسند. آلساندرو ولتا و جان فردریک دانیل (John Frederic Daniell) دو دانشمندی بودند که به ترتیب پیل های ولتایی و دانیل را ساختند.

پیل ولتایی:
پیل ولتایی برای تولید انرژی الکتریکی از واکنش شیمیایی استفاده می کند. آند و کاتد مخالف یکدیگر ساخته می شوند. در آند اکسایش و در کاتد کاهش روی می دهد. برای تکمیل مدار، پل نمکی در بین آن ها ایجاد می شود.

بخش هایی که در آن اکسایش و کاهش صورت می گیرد، نیم سلول نامیده می شوند. برای هدایت جریان الکترون ها نیز از یک مدار خارجی استفاده می شود.

پیل ولتایی که توسط ولتا ابداع شد، خیلی قابل حمل نبود و معایب بسیار زیادی داشت. پس از آن، پیل دانیل که توسط جان فردریک دانیل طراحی شد، محبوب گشت.

پیل دانیل:
پس از اختراع پیل ولتایی، پیل دانیل به عنوان منبعی از الکتریسیته معروف شد. در این نوع پیل، یک ظرف به دو قسمت تقسیم می شود.

این شکاف توسط یک غشای نفوذپذیر نسبت به یون ها ایجاد می گردد. در یکی از قسمت ها، الکترودِ روی در محلول سولفاتِ روی و در قسمت دیگر، الکترود مس در محلول سولفات مس فرو برده می شود.

این پیل تا زمانی که سولفات مس یا روی را مصرف می کند، قادر به تولید جریان است. جان دانسر (John Dancer) این آزمایش را ادامه داد و اولین باتری با طراحی متخلخل (پرمنفذ) را ابداع کرد.

در سال 1859، باتری سرب-اسید توسط گاستون پلانته (Gaston Plante) اختراع شد. این باتری به دلیل اینکه قابلیت شارژ شدن داشت، مورد توجه مردم قرار گرفت. طراحی ساده این باتری، امکان شارژ مجدد را به وسیله معکوس کردن شارش جریان به باتری می دهد.

این باتری هنوز هم در بسیاری از کاربردها مانند باتری های اتومبیل، وسایل نقلیه موتوری و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

علاوه بر این، باتری لکلانشه (Leclanche Battery) با طراحی خشک و بدون هیچ گونه الکترولیت مایعی توسط کارل گسنر (Carl Gessner) اختراع شد. شکل زیر این باتری را نشان می دهد.

این اختراع، استفاده از باتری را بسیار آسان کرد، زیرا مشکل سرریز شدن و جهت استفاده در این نوع باتری وجود نداشت.

علاوه بر این، باتری نیکل-کادمیوم ابداع شد که یک باتری قلیایی شناخته می شد. در دهه 1970، بیشتر باتری های لیتیومی اختراع شدند تا در وسایل قابل حمل مورد استفاده قرار گیرند.