Historia bez zakończenia. O baterii słów kilka

Narzekamy na czas ich pracy, a czy znamy ich historię?

Korzystamy z nich wszyscy, jednak ich prawdziwą wartość dostrzegamy wówczas, kiedy z jakichś powodów ich zabraknie lub się wyczerpią. Baterie, bo o nich mowa są integralną częśćią urządzeń elektronicznych – telefenów komórkowych, sprzętów mobilnych, aparatów fotograficznych, kamer, wearable, zabawek i tak można wymieniać bez końca.

Metodą prób i błędów

Baterie obecny kształt przybrały dopiero po wielu latach badań, eksperymentów i udoskonaleń. Prześledzenie historii baterii pokazuje, jak wiele trzeba było włożyć pracy w stworzenie tak kompaktowego źródła energii. A zaczęło się od… włoskiej żaby.

Jest rok 1786. Boloński fizyk Luigi Galvani odkrywa, po dotknięciu dwóch różnych metali mięśnie żaby kurczą się. Po udanym eksperymencie stwierdził, że zjawisko to jest spowodowane elektrycznością zwierzęcą. Innymi słowy, w ciele zwierząt miały istnieć ładunki elektryczne. Teza ta okazała się mylna, ale stała się przyczynkiem do kolejnych badań.

Napoleon miał nosa…

Eksperymentem Galvaniego zainspirował się jego rodak – Alessandro Volta, który uznał jednak, że to metale wytwarzają prąd. Wnioskowanie to doprowadziło go do prawidłowego opisania obwodu elektrycznego, a także do stworzenia tzw. Stosu Volty, który możemy nazwać prototypem dobrze znanej nam baterii. Były to ułożone naprzemiennie monety z dwóch różnych metali, np. cyny i miedzi zatopione w roztworze z kwasu siarkowego. W czasie działalności naukowca do Lombardii, gdzie mieszkał, wkroczyły wojska napoleońskie. Voltą zainteresował się uwielbiający naukę Napoleon, który zafascynował się jego wynalazkiem. Dzięki temu profesor mógł zaprezentować swoje dzieło w 1802 roku na specjalnym pokazie w Paryżu. Został on potem obdarzony licznymi honorami: otrzymał złoty medal za zasługi, została mu nadana Legia Honorowa, stał się również hrabią, a potem senatorem Italii. Do dziś jednostkę napięcia elektrycznego na cześć wielkiego naukowca nazywamy woltem.

Grosz do grosza

Odkrycie Galvaniego było udoskonalane przez kolejnych naukowców. Kolejnego przełomu dokonał francuski chemik Georges Leclanché, który opracował w 1866 roku mokre ogniwo węglowo-cynkowe, będące prototypem popularnych dziś tzw. paluszków. Projekt ten udoskonalił Carl Gassner, któremu udało się wytworzyć suche ogniwo, pozwalające na to, by baterie mogły być produkowane masowo.

Baterie węglowo-cynkowe charakteryzują się niskim kosztem zakupu i są idealne np. do zabawek dziecięcych, zegarów, radia, budzików i innych urządzeń o stosunkowo niewielkim poborze energii. Czas przechowywania jest krótki w porównaniu do baterii alkalicznych i wynosi do 3 lat.

– komentuje Agnieszka Medoń z GP Battery Polska.

Energio płyń

Kolejne udoskonalenia powstawały w miarę zapotrzebowania. Pojawienie się na rynku wielu elektronicznych urządzeń mobilnych, np. telefonów komórkowych czy też aparatów fotograficznych, skutkowało pojawieniem się na rynku baterii litowych. Baterie te należą do niezwykle trwałych: wytrzymują temperatury od -40˚C do nawet 60˚C. Mają 10-letni okres przydatności. Należy jednak pamiętać, że ze względu na duże napięcie (ok. 1,5 V) nie nadają się do niektórych urządzeń np. latarek z żarówkami.

Mniej znaczy więcej

Na rynku pojawiały się kolejne udoskonalenia. Powstały więc produkty z elektrolitem stworzonym z roztworu o odczynie zasadowym tzw. baterie alkaliczne. Ich niewątpliwą zaletą jest wydajność – działają one od 5 do 10 razy dłużej niż węglowo-cynkowe odpowiedniki, są jednak nieco droższe. Za standardowe uznaje się baterie w rozmiarze AA. Ogniwa te mają kształt walca o średnicy 14,5 mm i wysokości 5,5 cm. Mają one najbardziej uniwersalne zastosowanie np. zabawki dziecięce czy też sprzęt elektroniczny o dużym i średnim zapotrzebowaniu na energię. Produkowano coraz więcej małych urządzeń, które również trzeba było zasilić. W odpowiedzi na zapotrzebowanie rynku pojawiły się baterie alkaliczne o mniejszych rozmiarach. Doskonale nadają się one do drobnej elektroniki np. zegarków czy latarek. Oprócz niewielkiego rozmiaru charakteryzuje je również długi czas pracy.

W drodze do ideału

Historia pokazuje, że na bazie dotychczasowych doświadczeń można stale udoskonalać produkty. Dzięki istniejącym już prototypom można określić, że rozmiar baterii będzie się stale zmniejszał, ich pojemność natomiast będzie się powiększała. Jedno jest pewne: na kolejne rewolucje z pewnością nie będziemy musieli długo czekać, co oznacza, że już wkrótce baterie będą jeszcze wydajniejsze, a podstawy do narzekania znikną jak ręką odjął. Miejmy taką nadzieję.