Cuvântul "baterie" vine de la acumulatorul latin, ceea ce înseamnă "colector". În tehnica așa-numitelor dispozitive care acumulează energie în scopul aplicării ulterioare. Astfel, acumulatorul poate fi nu numai electric. Cel mai simplu tip de baterie poate fi considerat un arc comprimat sau întins în care se acumulează energie mecanică sau un volant greu desfăcut la un număr mare de rotații și astfel stochează energia cinetică. La stațiile de stocare pompate, surplusul de energie electrică este utilizat pentru a ridica apa de la rezervorul inferior la cea superioară. Există acumulatoare pneumatice, termice și, în final, electrice.
Să ne întoarcem la momentul în care Alexandro Volta a creat prima sa baterie. Pentru majoritatea, a fost un miracol care a atras chiar și mai mulți fani ai fizicii la experimentele electrice. Un an sau doi mai târziu, un profesor de muzică la Paris, o Hauterivian efectuarea unui experiment privind descompunerea apei în hidrogen și oxigen, folosind un morman voltaică, el a observat că două fire de aur dispozitiv simplu, conectate împreună la sfârșitul experimentului și aplicat limbajului, da aceeași senzație, precum și bateria lui Volta, doar mult mai slabă. Pentru a interpreta acest fenomen nesemnificativ, nimeni nu putea, dar nici nu era foarte impresionant. Dar câțiva ani mai târziu, farmacistul german, Johann Wilhelm Ritter, sa întors la experiența sa, care a devenit mai târziu membru al Academiei din München pentru curajul și amploarea părerilor sale. El a construit o coloană de circa patruzeci de cercuri de cupru cu căptușeală, care au fost umezite cu apă acidă. Am conectat poli poli cu o baterie de volt și după un timp am devenit convins că design-ul său a fost încărcat cu energie electrică. Stâlpii secundari sau încărcați au atras atenția multora. În plus, celulele galvanice existente au pierdut foarte repede puterea lor din cauza polarizării. In 1839 Grove a inventat elementul secundar de gaz, care a dat un curent numai după încărcarea din orice sursă exterioară.
Elementul de gaz Grove constă din electrozi de platină, cu încărcătură, peste unul acumulând hidrogen peste celălalt oxigen. Electrolitul este acid sulfuric. În timpul descărcării, reacția inversă a oxidării de hidrogen și reducerea oxigenului are loc. Tensiunea este de aproximativ 1V. Acest element este un prototip de celule de combustie. Dar din cauza inconvenientei de utilizare, elementul de gaz Grove nu a fost distribuit. (Există un alt element numit Grove, și este de dorit să nu le confundăm)
Fig.1. Elementul de gaz Grove
În jurul anului 1859-1860, în laboratorul lui Alexander Becquerel, al doilea reprezentant al dinastiei glorioase a fizicienilor francezi, a lucrat ca asistent al Gaston Plante. Tânărul a decis să îmbunătățească elementele secundare pentru a le face surse fiabile de curent pentru telegrafie. Mai întâi, el a înlocuit cu plumb electrozii de platină ai "elementului de gaz" Grove. Și, după numeroase experimente și căutări, în general, au ajuns la două plăci subțiri de plumb. Le-a pus cu o cârpă și a pus acest sandwich pe un baston de lemn, astfel încât el să urce într-un borcan din sticlă rotundă cu electrolit. Apoi am conectat ambele plăci la baterie. După un timp, elementul secundar a fost încărcat și el însuși a fost capabil să dea un curent constant suficient de perceptibil. În același timp, dacă nu a fost descărcat imediat, capacitatea de a stoca forța electromotoare a rămas în ea pentru o perioadă destul de lungă. A fost o adevărată naștere a unui magazin de energie electrică sau o baterie.
Fig.2. Una dintre primele baterii
Primele baterii electrice ale Gaston Plante au o capacitate mică, adică au stocat foarte puțină energie electrică. Dar, prin combinarea mai multor cutii în serie, tensiunea bateriei ar putea fi mărită, iar când au fost pornite în paralel, capacitatea a fost mărită. În acest moment, curentul dispozitivului sa dovedit a fi cu atât mai puternic cu cât suprafața plăcilor a intrat în contact cu soluția de electrolit.
Apoi, sa constatat că, dacă un dispozitiv original încărcat este descărcat, atunci curentul trece prin el în direcția opusă și chiar această operație este efectuată de mai multe ori, atunci stratul de oxid de pe electrozi crește și crește capacitatea elementului secundar. Acest proces a fost numit placă turnantă și a fost deținut de inventatorul Camilla Fora timp de aproximativ trei luni.
Camille Pentru o vârstă fragedă de tehnologie. Dar el era sărac și nu avea educație. Forțată să-și facă o viață, Camille a schimbat multe specialități. Era muncitor, ziarist, tehnician, chimist la o instalație de pulbere în engleză și lucra la Plante. Cunoștințele practice din multe părți au servit auto-predat ca un serviciu bun.
După expoziția de la Paris din 1878, Forumul a venit cu ideea unei noi metode de formare a plăcilor. A încercat în prealabil să le acopere cu oxid de plumb, suricum de plumb. Când se încarcă, ceara de pe una dintre plăci se transformă în peroxid și, pe de altă parte, respectiv, se deoxidizează. În același timp, stratul de oxid a dobândit o structură foarte poroasă, ceea ce înseamnă că suprafața sa a crescut substanțial. Procesul de turnare a trecut mult mai repede. Bateriile cu handicap cu aceeași greutate stocate mult mai multă energie electrică decât bateriile Plante. Cu alte cuvinte, intensitatea lor energetică era mai mare. Această circumstanță a atras atenția specialiștilor în domeniul electric.
La sfârșitul secolului, în multe țări, au apărut iluminări electrice pe străzi și în case. Lămpile cu incandescență au fost alimentate de mașinile de curent continuu cu putere redusă. Dimineața și noaptea târziu, când a fost nevoie de mai multă energie, bateriile au venit în ajutorul mașinilor. Acest lucru a fost semnificativ mai ieftin decât generarea de generatoare suplimentare. În plus, în timpul orelor de zi și de noapte, bateriile ar putea fi încărcate, acumulând surplusul de energie produs de mașini.
Îmbunătățirea ulterioară a bateriilor plumb-acid a dus la îmbunătățirea designului și schimbarea tehnologiei de producere a plăcuțelor. În ciuda utilizării pe scară largă, o baterie de plumb este un copil destul de capricios al ingineriei electrice.
Dezavantajele bateriilor acide la începutul dezvoltării lor au încurajat inventatorii să caute un substitut al plumbului. Au fost multe încercări. Cei mai mulți nu au reușit. Norocul a căzut la partea lui Thomas Alva Edison. După o mulțime de experimente, inventatorul american a creat o baterie alcalină de fier-nichel, care este folosită pe scară largă în zilele noastre. În el, electrodul negativ este fabricat din fier poros sau cadmiu cu o suprafață mare de lucru. Un electrod pozitiv este nichel, înconjurat de un oxid trivalent de nichel. Ca electrolit, se utilizează o soluție de potasiu caustic sau sodiu caustic de 20%. Corpul este cel mai adesea fabricat din oțel. Adevărat, forța electromotoare a bateriei alcaline este puțin mai mică decât cea a bateriei cu plumb. Coeficientul de eficiență este de asemenea mai mic (aproximativ de două ori). Și bateria alcalină costă mai mult. Dar rezistă la supraîncărcare, este insensibil la încărcare excesivă și descărcare profundă, este durabilă, tolerează ușor supraîncălzirea și nu are nevoie de reparații.
Și acum, în toate țările industrializate, atenția multor echipe de cercetare vizează crearea de noi tipuri de baterii și super-acumulatori. Sarcina principală este creșterea intensității energetice: creșterea cantității de energie stocată pe unitatea de greutate a bateriei.
În cazul utilizării conținutului site-ului, este necesar să se pună legături active către acest site vizibile vizitatorilor și roboților de căutare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: