نحن محاطون بأشياء نتجاهلها في كثير من الأحيان، مع أن وجودها سبقه بحث علمي وتجارب. ما القاسم المشترك بين ساعة الحائط، وجهاز التحكم عن بعد للتلفاز، ولعبة موسيقية؟ جميع هذه الأشياء تعمل بالبطاريات. هذا العنصر المألوف هو ما يُشغلها.
قبل ظهور البطارية، كان هناك مسار طويل من التجارب العلمية.
البحث الأولي
يعود تاريخ البطارية إلى أواخر القرن السابع عشر. تعود فكرة مصدر الطاقة المحمول إلى العالم الإيطالي غالفاني، الذي درس ردود فعل الحيوانات تجاه مؤثرات مختلفة. في إحدى تجاربه، استنتج أن نوعين من المعدن الملتصقين بمخلب ضفدع يوصلان الكهرباء. لم يتمكن غالفاني من إثبات صحة تجربته، لكن قصة ابتكارها لا تزال حاضرة. الخلية الجلفانية سيرتبط هذا الاسم إلى الأبد بعالم الأحياء الإيطالي.
كان عمل لويجي جالفاني مفيداً للفيزيائي الإيطالي فولتا.
أوضح العالم أن التيار الكهربائي بين المعادن ينشأ نتيجة تفاعل كيميائي. ولإثبات ذلك، وضع فولتا لوحين من النحاس والزنك في قارورة مملوءة بمحلول ملحي، وفصل بينهما بألواح من الورق المقوى. وهكذا وُضعت أسس مبدأ عمل مصادر الطاقة المستقلة الحديثة.
تتكون البطارية من ثلاثة مكونات: قطبان كهربائيان (مصعد ومهبط) ومحلول إلكتروليتي بينهما. ويتولد التيار الكهربائي نتيجة تفاعل الاختزال الحمضي بين القطبين.
لم ينتهِ تاريخ البطارية عند هذا الحد. ففي منتصف القرن التاسع عشر، قرر العالم الفرنسي بلانتيه، مستندًا إلى أبحاث فولتا، استخدام لوحين من الرصاص مغموسين في محلول مخفف من حمض الكبريتيك في تجربة. وكان اكتشاف هذه التجربة أول بطارية تتطلب الشحن من مصدر تيار مباشر.
الإنتاج الضخم للبطاريات
من اخترع أول بطارية شبيهة بالبطاريات الحديثة؟ يُعتبر جورج ليكلانشيه مخترع الخلية الجافة. ففي عام ١٨٦٨، استخدم محلولًا ملحيًا كإلكتروليت في تجاربه، مع استخدام الزنك والمنغنيز كأقطاب كهربائية. وقدّم هذا الكيميائي رؤى قيّمة ساهمت لاحقًا في ابتكار مصدر طاقة "جاف". بعد عشرين عامًا، واصل الألماني كارل غاسنر عمل ليكلانشيه، لكنه استخدم الكربون بدلًا من المنغنيز. وهذا التركيب مشابه للبطاريات التي نعرفها اليوم. وقد دعم عمله مواطنه الألماني، بول شميدت، أبو المصباح اليدوي والمخترع الأبرز للبطاريات.
في أواخر القرن التاسع عشر، وتحديدًا عام 1896، تم طرح أول بطارية جافة تحتوي على الكربون، وهي من إنتاج شركة كولومبيا. وقد سُميت الشركة الأمريكية التي طرحت هذا المنتج الفريد آنذاك لاحقًا باسم إيفريدي شركة بطاريات. واليوم، أصبحت علامة تجارية عالمية مشهورة. إنرجايزربعد مرور قرن تقريباً، في عام 1992، الشركة إنرجايزر أظهر للعالم بطاريات الليثيوموهو منتج لا مثيل له في المتانة، ومخصص للمعدات عالية التقنية.
بدأ مصنع شميدت الإنتاج الضخم للبطاريات والمراكم في عام 1903 تحت العلامة التجارية دايمون.
اخترع صموئيل روبن بطاريات الأزرار في أربعينيات القرن العشرين لصالح الجيش الأمريكي. تميزت هذه البطاريات بتركيبتها من الزئبق والزنك وغلافها المعدني المتين المقاوم للصقيع، مما يضمن تشغيلها الموثوق. أنتجت هذه البطارية الصغيرة جهدًا يتراوح بين 1.3 و3.5 فولت. أسس روبن مصنعًا للبطاريات ينتج اليوم إحدى أشهر العلامات التجارية في هذا المجال. دوراسيل.
اليوم تتطلب أجهزة السمع بطاريات صغيرة مسطحة لكي تعمل.الآلات الحاسبة، الألعاب.
كان الهدف من البحث العلمي في ابتكار البطارية هو تحسين خصائصها، واستخدامها بكفاءة، وإنشاء حجم صغير للغاية.
