1. Глечик з секретом
2. «Вольтова стовпа»
3. У промислових масштабах

Сьогодні неможливо собі уявити життя без побутової техніки, частина якої працює не від мережі, а від компактних автономних джерел живлення - батарейок. Пульт для телевізора, настінні електричний годинник, плеєри - так чимало ще виробів, життєдіяльність яких забезпечують батарейки ...

Перші елементи, які схожі на сучасні батарейки, з'явилися на світ десь близько 2 тисяч років тому.

Глечик з секретом

У 1936 році німецький археолог Вільгельм Кеніг під час розкопок під Багдадом виявив глиняний глечик, шийку якого було запечатано пробкою з бітуму. Пробку пронизував обмотаний мідним дротом залізний прут, а всередині знаходилася рідина, за смаком нагадувала оцет. Оскільки мідь виявилася сильно піддається корозії, вчені припустили, що знахідка є не чим іншим, як батарейкою, а рідина була електроліт, за допомогою якого вироблялося електрику. Було вирішено перевірити цю версію. Американські вчені виготовили копію знахідки. І дійсно, виявилося, що модель, в яку залили винний оцет, здатна виробляти електроенергію напругою в 0,5 вольта. Фахівці вважають, що такі батарейки могли використовуватися, щоб наносити покриття гальванічним методом - наприклад, покривати вази або статуетки шаром золота.

Батарейка з Багдада

Ще одну цікаву знахідку зробив американський археолог Рейнхард Хабек в 80-х роках минулого століття. Проводячи розкопки на території єгипетського храму Хатор, неподалік від Фів, він виявив настінні малюнки, що зображували грушоподібні предмети з хвилястими лініями у вигляді змій всередині. Ці предмети були закріплені на стійках, і від них йшли інші лінії, дуже схожі на електричні кабелі. Вчені не без підстави припустили, що, оскільки стіни і стеля храму були закопчені чадом від світильників, то ці грушоподібні предмети - не що інше, як лампи, які використовувалися для освітлення приміщення і харчувалися від батарей, стійки ж виконували роль електричних ізоляторів. А пізніше при розкопках були дійсно виявлені стовпи із залишками мідного дроту, що дало авторам книги «Світло фараонів» Петеру Краса і Рейнхард Хабек стверджувати - ці стовпи використовувалися в процесі вироблення електрики.

«Вольтова стовпа»

Однак тільки на початку XIX століття був здійснений прорив у створенні хімічного елемента живлення (Хеп). Цим відкриттям ми зобов'язані італійському професору по імені Алессандро Вольта. Тоді він звернув увагу на дослідження свого колеги Луїджі Гальвані, зокрема на його досліди з жабами в пошуку «тваринної електрики». Вольта припустив, що два металу, розділені тілом земноводного, насиченим водою, народжують свою електричну силу. І він вирішив перевірити цю гіпотезу на собі: «Я накладаю на очне яблуко кінець олов'яного листочка, беру в рот срібну ложку або монету і потім привожу обидві ці обкладки в зіткнення за допомогою двох металевих вістрів. Це виявляється достатнім, щоб відразу ж або кожен раз, як виробляється зіткнення, отримати явище світла або тимчасовою блискавки в оці ». Результат цього примітивного експерименту спонукав ученого на його ускладнення. І ось 20 березня 1800 року Вольта повідомляє в листі на ім'я сера Джозефа Бенкса, президента Лондонського Королівського товариства, наступне: «Я взяв кілька дюжин круглих мідних пластинок, а ще краще срібних, діаметром в один дюйм і така ж кількість олов'яних або краще цинкових пластинок . Потім з пористого матеріалу, який може вбирати і утримувати багато вологи (картон або, наприклад, шкіра), я вирізав достатню кількість гуртків. Всі ці платівки я розташував таким чином, що метали накладалися один на одного завжди в одному і тому ж порядку і що кожна пара пластинок відокремлювалася від наступної вологим кружком з картону або шкіри ».

Електрична батарея Вольта

Ось так на світ з'явилися перші батарейки, які назвали «вольтовими стовпами». За це відкриття вчений, після прочитання на наступний рік доповіді з кафедри Французької академії наук, отримав з рук Наполеона золоту медаль як першовідкривач нового джерела електричної енергії. У свою чергу, скромний Вольта запропонував назвати «штучний електричний орган» гальванічним елементом. Сьогодні будь-яка батарея складається з двох електродів, іменованих анодом і катодом, і електроліту, що знаходиться між ними. А виникнення електричного струму - це побічний ефект окислювально-відновної реакції, що йде між електродами.

У промислових масштабах

Однак довгий час гальванічні елементи залишалися штучними виробами, які вчені використовували в своїх експериментах - наприклад, з сильним електричним струмом або для створення «вугільної дуги», яка стала першим джерелом електричного світла. І тільки в 1865 році француз Лекланше запропонував варіант «сухий батарейки», придатний для промислового виробництва. У такому виробі вугільні стрижні розташовані по осі токоз'ємного катода. Сам катод - ціла система, в яку входять діоксид марганцю, вугілля електрода і електроліт. Цинковий «стаканчик» служить анодом і утворює металевий корпус елемента. Струм же вироблявся в результаті електролізу нашатирю, діоксиду марганцю і хлориду цинку, що дозволяло отримати напруга в 1,5-1,6 В.

Алессандро Вольта демонструє свій винахід Наполеону

Перші варіанти такої батарейки нагадували скляний флакончик з притертою пробкою. Елементи живлення, більш схожі на сучасні, випустила американська фірма Eveready в 1898 році, а після її відходу з ринку лідерство у виробництві ХЕПов захопила компанія Duracell, яка стала (і залишається донині) основним виробником стандартної моделі: цинковий стаканчик (негативний полюс) обертався кабельним папером, на якій були надруковані основні технічні дані, а всередині нього розміщувався графітовий стрижень, увінчаний латунним ковпачком з позитивним полюсом.

В даний час основним попитом користуються сольові і лужні батарейки. У перших в якості електроліту використовується хлорид цинку, по-друге -розчин лугу. Перші зовсім не придатні для використання, наприклад, в фотоапаратах зі спалахом (можуть сісти вже після зняття декількох кадрів) або в плеєрах, зате затребувані для установки в настінних годиннику. Лужні же можна встановлювати в будь-який вид дрібної техніки. А ось виробництво з'явилися в середині XX століття ртутних батарейок незабаром було припинено, оскільки такий Хеп представляв серйозну небезпеку для здоров'я людини. Срібні і літієві батарейки теж особливим попитом не користуються - так, вони служать набагато довше ніж, наприклад, сольові, але зате надзвичайно дороги. Згодом виробилася відповідна класифікація батарейок: А -велика «плоска», що нині не випускається, АА - «пальчикова», ААА - «мізинчикові», С - «Дюймовочка» - таблетка, Е - велика «бочка», РРЗ - «крона» . Єдина проблема, яка не вирішена (та й, швидше за все, не буде вирішена ніколи), - як зробити батарейку «вічної». Не варто прислухатися до порад «умільців», які в Інтернеті розповідають, як продовжити їй життя. На жаль, хімічні процеси роблять її руйнування незворотнім. А спроба реанімації призведе до того, що елемент рвоне і мало не здасться.