با باتری و تاریخچه آن آشنا شوید!

با باتری و تاریخچه آن آشنا شوید!

مجموعه ای متشکل از یک یا چند سلول که واکنش های شیمیایی شکل گرفته در میان آن ها موجب ایجاد جریان الکتریسیته در یک مدار می شود، باتری را به وجود می آورند. باتری ها از سه مولفه اصلی تحت عنوان آند (قطب منفی)، کاتد (قطب مثبت) و نوعی الکترولیت قرار گرفته در میان این دو تشکیل می شوند.

اتصال آند و کاتد باتری به یک مدار زمینه وقوع واکنش شیمیایی بین آند و الکترولیت را فراهم می سازد. واکنش های مذکور موجب بازگشتن الکترون ها از طریق مدار به درون کاتدی که یک واکنش شیمیایی دیگر در آن در حال جریان است، می شود. مصرف و به اتمام رسیدن ماده موجود در کاتد یا آند باعث می شود که دیگر قادر به انجام واکنش های شیمیایی نبوده و برق تولید نکند. در چنین مواقعی اصطلاحا می توان گفت سلول مرده است.

باتری های اولیه دسته ای از سلول ها هستند که بعد از یک بار استفاده قابل استفاده مجدد نبوده و باید دور ریخته شوند. این در حالی است که نوع قابل شارژ این دسته از وسایل را تحت عنوان باتری های ثانویه نام گذاری می کنند. به عنوان مثال نوع باتری لیتیوم یونی این وسایل کاربردی قابلیت شارژ مجدد را دارا می باشند و بدین ترتیب جزء گروه ثانویه محسوب می شوند.

باتری های موجود در دنیای امروز شکل ها، طرح ها و اندازه های گوناگونی دارند که از جمله مهم ترین انواع آن ها می توان به انواع کتابی، قلمی، هسته ای، اسیدی، اتمی و… اشاره نمود.

تاریخچه باتری

شاید برایتان جالب باشد بدانید که این واژه از لحاظ تاریخی به منظور توصیف دسته ای از اشیاء شبیه به هم که وظیفه انجام یک عملکرد خاص را بر عهده دارند، به کار گرفته شده است. نخستین بار بنیامین فرانکلین در سال 1749 میلادی اصطلاح مذکور را برای توصیف مجموعه ای از خازن های پیوند داده شده در آزمایشات الکتریکی خود مورد استفاده قرار داد. پس از گذشت مدتی از این جریانات، این اصطلاح را در مورد هر سلول الکتروشیمیایی متصل به هم که به تامین انرژی الکتریکی می پردازد، به کار بردند.

– نخستین باتری شارژی

گاستون پلنته یکی از بزرگ ترین فیزیکدانان فرانسوی است که در سال 1859 میلادی موفق شد با به کارگیری دو ورقه نورد سرب غوطه وردر اسید فولیک سلولی این چنین را به وجود بیاورد. گاستون پلنته پس از آزمایش های بسیار متوجه شد که بازگشت جریان الکتریکی در باتری موجب می شود که مواد شیمیایی موجود در ساختار آن به حالت اولیه خود برگردند. همین امر زمینه ساخت باتری های قابل شارژ را پدید آورد.

پس از گذشت مدت ها و در سال 1881 میلادی دانشمندی تحت عنوان کامیل آلفونس فور توانست ورقه های سرب در صفحات را شکل داده و بدین ترتیب موجبات بهبود طرح پلنته را فراهم نمود. طرح جدید باعث تولید راحت تر باتری ها شده و به طور گسترده در خودروها مورد استفاده قرار گرفت.

– اختراع باتری‌های قابل شارژ

اختراع نخستین نوع قابل شارژ این دسته از وسایل به سال 1970 توسط COMSTA باز می گردد. در این تاریخ باتری های نیکل هیدروژن که قابلیت ذخیره سازی هیدروژن به صورت فشرده و گازی را دارند، به منظور به کارگیری در ماهواره های ارتباطی ساخته شدند. گفتنی است که اگر چه زمان زیادی از اختراع این دسته از وسایل می گذرد، اما هنوز هم بسیاری از ماهواره های دست ساز نظیر ایستگاه فضایی بین المللی وابستگی شدیدی به آن ها دارند.

نتایج تحقیقات انجام شده در زمینه فوق الذکر توسط شرکت های گوناگون در سال 1960 زمینه پیدایش باتری های نیکل فلز هیدرید را فراهم ساخت که در سال 1989 وارد بازار شده و در دسترس کاربران قرار گرفتند. گفتنی است که این نوع از باتری ها در مقایسه با سلول های قابل شارژ نیکل هیدروژن ابعادی کوچکتر داشته و اقتصادی تر بودند.

نهایتا در سال 1985 نخستین باتری لیتیوم یونی توسط دانشمندان ژاپنی ابداع شده و کمپانی بزرگ سونی نسبت به تجاری سازی آن در سال 1991 میلادی اقدام نمود. شاید برایتان جالب باشد بدانید که پس از گذشت سال ها از این موضوع، در اواخر دهه 1990 میلادی دانشمندان به پوششی نرم و انعطاف پذیر برای این دسته از باتری ها دست یافته و بدین ترتیب زمینه پیدایش نوع لیتیوم پلیمری آن ها را فراهم نمودند.

با تشکر از زمانی که در دکترمگ گذراندید.

خوشحال می‌شویم تا شما هم در بحث های ما شرکت کنید و سوالات و نظرات خود را برای ما ارسال کنید.

مطمئنا تمامی نظرات خوانده می‌شوند و توسط کارشناسان در اسرع وقت پاسخ داده خواهند شد