Az akkumulátorok története
Az egyik leginkább figyelemre méltó és eredeti felfedezés az elmúlt 400 évben a villamos energia felfedezése volt.
Azt kérdezed, volt-e elektromos áram? A válasz valószínűleg sokkal hosszabb, mint egy "igen". Gyakorlati használatra a villamos energia a XIX. Század közepétől kezdve, és kezdetben nagyon korlátozott formájában jelent meg. Az 1900-as párizsi világkiállításon például az egyik legfontosabb látnivaló a Szajna folyóvize mellett villamosenergia-megvilágított híd volt.
Az első villamosenergia-termelési módszer statikus töltés létrehozása volt. 1660-ban Otto von Guericke építette az első villanyautót, amely egy nagy kéntartalmú golyóból állt, amely dörzsöléskor tollakat és apró darabokat vonzott. Guerick bebizonyította, hogy a szikrák elektromos eredetűek.
A statikus elektromosságot először az Alessandro Volta (1745-1827) által feltalált úgynevezett "elektromos pisztolyban" használják. Az elektromos vezetéket metánnal töltött üvegbe helyeztük. Amikor az elektromos szikra átugrott a dróton, a jar felrobbant.
Aztán Volta arra gondolt, hogy nagy terjedelmű kommunikációra használja ezt a találmányt, bár csak egy darab információ továbbítható.
A fából készült oszlopok által támasztott vasalat Olaszországból Como-ból Milánóba húzódott. Az úticélon a vezeték egy metángázzal töltött üvegben végződött. A parancs szerint elektromos szikrát küldene egy huzal, amely felrobbant egy elektromos pisztolyt, hogy egy kódolt eseményt jelezzen. De ez a kommunikáció soha nem épült.
1791-ben, a Bolognai Egyetem munkásságánál, Luigi Galvani felfedezte, hogy a békaizom összehúzódott, ha egy fém tárgy érintette. Ezt a jelenséget "állati villamos energianak" nevezik. Ezt követően az állati elektromos energia elméletét megcáfolták. Ezeknek a kísérleteknek köszönhetően Volta számos tanulmányt indított cink, ólom, ón vagy vas pozitív lemezként, réz, ezüst, arany vagy grafit mint negatív lemezeket.
1800-ban a Volta felfedezte, hogy amikor bizonyos folyadékokat fémvezetékek vagy elektródák kémiai reakciójaként fémvezetékként használnak, folyamatos áramlást hoznak létre. Ez az első Volta-sejt találmányához vezetett. Továbbá, Volta megállapította, hogy a Volta sejtek egymásra rakódnak.
Ugyanebben az évben Volta beszámolt arról, hogy felfedezi a folyamatos villamosenergia-ellátást a londoni Királyi Társaság előtt. A kísérletek már nem korlátozódtak a szikrák rövid bemutatására, amely egy másodperc törtrészéig tartott. Most egy végtelen villamosáram vált elérhetővé.
Franciaország volt az első olyan nemzet, amely hivatalosan felismerte Volta felfedezéseit. Abban az időben Franciaország új tudományos eredményekre törekedett, és az új eszméket nyílt fegyverekkel fogadták el, amint azt a politikai konjunktúra megköveteli. Volta-t meghívták a Francia Nemzeti Intézet, hogy olvasson egy sor előadást, amelyeken az Intézet aktív tagjaként Napóleon Bonaparte is jelen volt.
Amikor Sir Humphry Davy (Humphry Davy). egy biztonságos ásványvilágító lámpa feltalálója, a legnagyobb és legerősebb elektromos akkumulátort telepítette a Royal Institution of London repositóriumaiban, egy új felfedezés készült. Csatlakoztatta az akkumulátort az elektrodeihez szénből, és előállította az első villamos fényt. Tanúként beszámoltak arról, hogy az íves ív "a legfényesebb fénysávot" látja el.
Davy legfontosabb tanulmányait elektrokémia szenteli. Galvani kísérleteinek és a Volta-cellák megnyitása után széles körben elterjedt a galván elektromos áram iránti érdeklődés. Davey 1800-ban kezdte ellenőrizni a kémiai hatásokat. Hamar rájött, hogy amikor az elektromos áram áthalad néhány anyagon, ezek az anyagok bomlanak. Ezt a folyamatot később elektrolízisnek nevezték. A keletkező feszültség egyenesen arányos az elektrolit kémiai aktivitásával a fémmel. Nyilvánvaló, hogy Davey rájött, hogy az elektrolízis és a Volta sejtek kémiai hatásai ugyanazok.
1802-ben Dr. William Cruickshank kifejlesztette az első, tömegtermelésre alkalmas elektromos akkumulátort. A Kruikshank téglalap alakú rézlapokat készített, amelyeket a végeken hegesztettek, egyenlő méretű cinklapokkal együtt. Ezeket a lapokat egy hosszú téglalap alakú fadobozba helyezték, amelyet cementtel lezárták. A lemezek elrendezését a doboz mélyedései támogatták. Ezután a dobozt elektrolitokkal (tengervízzel) vagy savval töltötték.
A villamosenergia-termelés harmadik módját viszonylag későn fedezték fel - az elektromosságot a mágnesesség segítségével. 1820-ban Andre-Marie Ampere (1775-1836) megfigyelte, hogy azok a vezetékek, amelyeken keresztül az elektromos áram áramlik vagy vonzzák egymást, vagy taszítják.
1836-ban John F. Daniell (John F. Daniell). egy angol kémikus, olyan jobb elemet talált fel, amely stabilabb áramot eredményezett, mint egy Volta eszköz. Eddig az összes elem primer sejtekből állt. Ez azt jelentette, hogy nem lehetett feltölteni. 1859-ben a francia fizikus, Gaston Plante feltalálta az első újratölthető akkumulátort - egy akkumulátort. Ez az akkumulátor vezető savas alapon volt, amelyet ma is használnak.
A XIX. Század végén hatalmas generátorok és transzformátorok épültek. Átviteli vonalak kerültek telepítésre, és villanyáram volt az emberiség számára a világításhoz, fűtéshez és mozgáshoz. A huszadik század elején javult az elektromos technológia. A vákuumlámpa találmánya generátorok és erősítők előállítására vezetett. Röviddel ezután kiderült egy rádió, amely lehetővé tette a vezeték nélküli kommunikációt.
1899-ben Svédországból származó Waldmar Jungner olyan nikkel-kadmium akkumulátort talált fel, amely pozitív elektródként és kadmiumként nikkelt használ negatív elektródként. Két évvel később, Edison egy alternatív tervet kitalált, a kadmium vasaló helyettesítésével. A száraz vagy ólom-savas elemekhez képest magas költségek miatt a nikkel-kadmium és a nikkel-vas akkumulátorok gyakorlati alkalmazása korlátozott volt.
A Schlecht és Ackermann által 1932-ben végzett tömörített anódok kifejlesztése után számos javulás történt, ami magasabb terhelési áramot és hosszabb élettartamot eredményezett. Egy, a mai napig ismertté vált zárt nikkel-kadmium akkumulátor csak a Neumann 1947-es teljesen lezárt elemének feltárása után vált elérhetővé.
A villamosenergia-felfedezést követő első napoktól kezdve az emberiség egy olyan találmánytól függött, amely nélkül technológiai eredményeink nem lehetnek. A növekvő mobilitás iránti kereslet miatt az emberek egy kompakt energiaforrást kerestek - először ipari használatra, majd otthonról és végül hordozható használatra. Talán a mi leszármazottaink a mai technológiát valami kínosnak és megbízhatatlannak tartják, amikor megnézzük elődeink kínos 100 éves kísérleteit.