Elemek és elemek egy kicsit történelmi kitérés
Napjainkban senki sem vitatja, hogy a francia forradalom 1789-ben új korszak kezdődött Európában. Kevés azonban tudja, hogy ugyanebben az évben az olasz biofizikus, Luigi Galvani újabb forradalmat hajt végre, ami később technológiai áttöréshez vezetett. A békákon végzett kísérletek segítségével feltárja az alapelveket, amelyek szerint az elemek és akkumulátorok, a galváncellák még mindig működnek.
Meglepő módon ez hangzik, de a mozgó elektrokémiai energia kora elfojtott béka lábakkal kezdődött. Luigi Galvani ezt úgy érte el, hogy egyszerűen megérintette az kétéltű izmokat két fémmel, ebben az esetben - rézzel és vasal (1. ábra). Annak ellenére, hogy nem tud róla, hogy elektrokémiai folyamatot indít, ami az akkumulátort és akkumulátorokat eredményezi, a Galvani elektromos áramkört hozott létre. A kétéltűben lévő sós víz elektrolit lett, a remegő izmok elektromos aktivitást mutattak. Így jelent meg az első galvánsejt vagy galvánsejt. Két különböző elektródából és elektrolitból áll, és úgy tervezték, hogy a kémiai energiát elektromos energiává alakítsa.
Ábra. 1. Galvani kísérletei a békákra az elemek későbbi létrehozását eredményezték.
Volta feltalálja az első akkumulátort
Tíz évvel Galvani felfedezését követően honfitársa, Alessandro Volta először a legegyszerűbb akkumulátort hozta létre: az úgynevezett "volt pole". Ugyanakkor a Volta rengeteg réz- és cinklapot rakott egymásra, és sósavval impregnált ruhadarabbal fűzött. Azonban a munkáját nem azonnal ismerte fel, de mindazonáltal a tiszteletére az elektromos feszültségegységet - Volt. Az eredeti akkumulátor és a gyorsan terjedő után kísérleteket békák „galvánosság” meg kell köszönni az a tény, hogy a XIX században, villany eljött játszani a kémiai kutatások tudósok egyre fontosabb szerepet.
Nem sokkal azután, Volta be az elképedt állami pillér, áramfejlesztő, William Kryuykshenk Skóciában tett újabb áttörést: feltalálták elektrokémiai cella Kryuykshenka (2. ábra), így megalapozta a tömegtermelés elemeket. Tehát az 1802-ben biztonságosan a tömegtermelésre alkalmas elektromos akkumulátorok történelmének kiindulópontja lehet.
Nem sokkal később az elemek kinyíltak. Ezzel párhuzamosan a Scot Kryuykshenkom német fizikus Johann Ritter feltalálta a „töltés utáni”, amely lehet nevezni az elődje a mai elemek vagy akkumulátorok. Mint az oszlopos oszlop, az eszköze rézcsövekből állt, amelyek asztali sóval impregnált asztali sóval voltak összefonva. Ezt a konstrukciót elektromos árammal lehet feltölteni, és újra lemerülni.
Ábra. 2. A Khraykshenk vízszintes galvánelemének feltárása után lehetett tömeges gyártás.
Száraz elemek megjelenése
Tehát tudósok, a XVIII. Század végén - a XIX. Század elején úttörők. felfedezéseik segítségével megteremtették a szárazelemek létrehozásának alapját, amelyben a folyékony elektrolitot lágy anyagokkal helyettesítették. 1887-ben, Németországban, Carl Gassner kifejlesztett egy száraz elemet, amelyben gipszet használtak kötőanyagként. Ezt arra kérte, hogy csinálja csengőcsengőkkel, amelyeket a francia kémikus, Georges Leclanche kitalált és elemekkel működtetett. Nagyon megbízhatatlannak tartották őket, így Gassner, sokkal jobb száraz elemeivel "bejutott a jetba". Pál Schmidt társa is segítette annak biztosítását, hogy a "nedves" elemeket szárazra cserélték, és kényelmesebben szállíthatók. Ő az, aki a szárazelem és a zseblámpa "végleges" feltalálójának számít Németországban. 1903-ban Berlinben gyárában Schmidt ipari méretű szárazelemeket és dobozos akkumulátort gyártott. Tíz évvel később a cég elkezdte gyártani az elemeket és zseblámpákat a Daimon védjegy alatt.
Az akkumulátorok világszerte történő elosztása
A századfordulón az elemek történetében a következő fontos események szinte egyszerre zajlottak Svédországban és az Egyesült Államokban. 1899-ben Waldemar Jungner létrehozott egy nikkel-kadmium akkumulátort. És az Atlanti-óceán másik oldalán, Thomas Alva Edison egy nikkel-vas akkumulátort kitalált. A vas helyett a kadmiumot használva a Jungner nagyobb energiaszintet ért el, mint az Edison akkumulátor. Azonban később a szabadalmi jogok hosszú küzdelme során elvesztette amerikai riválisát. Henry Tudor luxemburgi mérnöke szintén hozzájárult az elemek világszerte történő elosztásához, feltalálva az első ólomakkumulátort, míg tanulmányai során kénytelen volt kicserélni az Edison tapasztalatait. Így az akkumulátorrendszerek továbbfejlesztése egyre inkább függ az egyes feltalálóktól, és egyre inkább a velük dolgozó nagyvállalatoktól és kutatóegységektől. Ebben a folyamatban különös figyelmet fordítottak a mobil energiahordozók használatának különböző lehetőségeire.
Katonai termékek, mint a hallókészülékek elemeinek előfutára
A hallókészülékek elemeinek és elemeinek előzményei az első miniatűr akkumulátoros tablettákkal kezdődnek. 1942-ben Samuel Ruben kitalált higany-cink elemeket az amerikai hadsereg számára. Használt ezen cink-szén elemek túlságosan megbízhatatlan, ha használják borzalmas háborús körülményeket, és Ruben találmány maradtak robosztus ház és működőképes még télen, alacsony hőmérsékleten. Ez a fajta feszültség 1,35 V és 3,6 V közötti feszültséget eredményezett, és a tablettahez hasonlító különleges kialakításának köszönhető. Az elemek-tabletták ezüst-oxidra, higany-oxidra és lítiumra vannak osztva. Világszerte széles körben használják nemcsak a hallókészülékekben, hanem olyan miniatűr eszközöknél is, mint a számológépek és a karórák. Samuel Ruben a Duracell alapítójaként is ismert. Harminc évvel ezelőtt ez a cég kezdte el gyártani elemeket a híres márka Schmidt Daimon.
A tömeggyártás kezdete
A hallókészülékek tömegtermelésének ösztönzésének egyik fontos lépése az 1906-os Rayovac aggodalmak megjelenése volt. 1937-ben a cég elkezdte előállítani az első hordozható hallókészüléket az elektroncsöveken. A Rayovac készülékek gyártására szolgáló gyárat 1963-ban nyitották meg az USA-ban, 1989-ben a második akkumulátort kinyitották, már az Egyesült Királyságban. 1977-ben a levegő-cink elemek tömegtermelését elsajátították, ami ma is uralja a piacot. A rotációs lemezcsomagolás, amelyben legfeljebb 36 darab kis kerek elemeket lehet értékesíteni, szintén része a vállalkozás történelmének. A következő évben ez a csomag 50 lesz!
Németországban az első újratölthető miniatűr akkumulátorokat 1950 óta gyártják a német Edison Battery Company (DEAC), a VARTA leányvállalata. A VARTA Batterie maga is 1973-ban kezdte meg az ezüst-oxid-elemek és akkumulátor-tabletta tömegtermelését Ellwangenben. 1980 óta környezetbarát lég-cink elemeket is gyártanak.
