El nacimiento de la batería se basa en la necesidad de las personas de contar con corriente continua y estable.
Sin embargo, la invención de la batería se inspiró en un experimento de anatomía realizado con una rana, que fue un tanto accidental.
Un día de 1780, cuando el anatomista italiano Luigi Galvani estaba diseccionando una rana, accidentalmente tocó el muslo de la rana con diferentes instrumentos metálicos que tenía en la mano. Esta se retorció inmediatamente, como si fuera golpeada por una corriente eléctrica. pero si la rana fuera tocada sólo con un instrumento de metal, no habría tal reacción.
Galvani cree que este fenómeno es causado por un tipo de electricidad producida en el cuerpo del animal, a la que llama "bioelectricidad".
El descubrimiento de Galvani despertó un gran interés entre los físicos, que se apresuraron a repetir el experimento de Galvani en un intento de encontrar una forma de generar electricidad.
Después de muchos experimentos, el físico italiano Alessandro Volta creía que la razón por la que los músculos de las ranas pueden generar corriente eléctrica es probablemente porque algún tipo de líquido en los músculos está trabajando.
Para demostrar su punto, Volta realizó experimentos sumergiendo dos piezas de metal diferentes en diferentes soluciones.
Se descubrió que siempre que una de las dos piezas metálicas reaccione con la solución, se puede generar una corriente eléctrica entre las piezas metálicas.
En 1799, Volta fabricó con éxito la primera batería del mundo, "Volt Pile".
Esta "pila de voltios" es en realidad un paquete de baterías conectadas en serie.
En 1836, Daniel de Inglaterra mejoró la batería de voltios y, una tras otra, aparecieron baterías Bunsen y Grove más efectivas.
Pero en ese momento, sin importar qué tipo de batería, era necesario llenar un líquido entre dos placas de metal, lo cual era incómodo de transportar. En particular, el líquido utilizado en la batería era ácido sulfúrico. lo cual era muy peligroso de mover.
El nacimiento de las pilas secas
El creador de las pilas secas nació a mediados del siglo XIX.
En 1860, Recklin inventó la batería de carbono-zinc, que era más fácil de fabricar. El electrolito húmedo y acuoso original fue reemplazado gradualmente por una forma pegajosa y fangosa similar a una pasta, por lo que cuando se colocaba en un. contenedor, aparece una batería "seca".
En 1887, el inglés Helleson inventó la primera batería seca.
En comparación con las baterías líquidas, las baterías secas tienen un electrolito pastoso que no gotea y es fácil de transportar, por lo que se ha utilizado ampliamente.
Hoy en día, las baterías secas se han convertido en una gran familia, con más de 100 tipos.
Pilas secas comunes de zinc-manganeso, pilas secas alcalinas de zinc-manganeso, pilas secas de magnesio-manganeso, etc.
Sin embargo, la primera batería de carbono-zinc inventada sigue siendo la batería más producida entre las baterías secas modernas.
En el proceso de desarrollo continuo de la tecnología de baterías secas, han surgido nuevos problemas.
La gente descubrió que, aunque las pilas secas son fáciles de usar y económicas, se desechan después de su uso y no se pueden reutilizar.
Además, el uso de metal como materia prima puede provocar fácilmente un desperdicio de materias primas, y las baterías desechadas también pueden provocar contaminación ambiental.
Por lo tanto, las baterías reutilizables se han convertido en una nueva dirección después de múltiples ciclos de carga y descarga.
De hecho, la primera invención de la batería se remonta a 1860.
En aquella época, el francés Planté inventó una batería con plomo como electrodo.
Lo único de este tipo de batería es que después de que el voltaje de la batería cae durante un período de tiempo, se puede energizar con corriente inversa para hacer que el voltaje de la batería aumente.
Debido a que este tipo de batería se puede recargar y utilizar repetidamente, se denomina "batería de almacenamiento".
Edison inventó la batería recargable de hierro-níquel en 1890 y la comercializó en 1910.
Hoy en día, existen cada vez más tipos y formas de baterías recargables, desde las primeras baterías de plomo y baterías de cristal de plomo hasta baterías de hierro-níquel, baterías de plata-zinc, baterías de plomo-ácido, baterías solares, y baterías de litio.
Al mismo tiempo, los campos de aplicación de las baterías son cada vez más amplios, la capacitancia es cada vez mayor, el rendimiento es cada vez más estable y la carga es cada vez más conveniente.
La producción de baterías de litio
En el campo de las baterías, las baterías de iones de litio y las pilas de combustible se han convertido en las estrellas más llamativas.
Como se puede ver en la historia anterior, también se puede decir que toda la historia del desarrollo de las baterías es una historia de "probar varios metales para ver si se pueden usar como baterías".
El metal más popular en la industria de las baterías ahora es el "litio".
El litio es el más ligero de todos los metales, más ligero que el agua y extremadamente reactivo, por lo que es necesario almacenarlo en parafina.
De hecho, Edison inventó una vez las baterías de litio. Sin embargo, debido a las propiedades químicas muy activas del litio metálico y los muy altos requisitos ambientales para el procesamiento, almacenamiento y uso del litio metálico, las baterías de litio no se han desarrollado. utilizado durante mucho tiempo.
Hoy en día, la gente tiene "sed" de pilas, y estos problemas no son un problema.
Las baterías de litio tienen las ventajas de una alta relación energía-peso, alto voltaje, pequeña autodescarga y almacenamiento a largo plazo, por lo que han logrado grandes avances en los últimos 30 años.
Las baterías de nuestros ordenadores, calculadoras, cámaras y relojes son todas de litio.
Una vez montada la batería de litio, la batería tiene voltaje y no es necesario cargarla.
Este tipo de batería también se puede recargar, pero el rendimiento del ciclo no es bueno. Durante el ciclo de carga y descarga, se forman fácilmente dendritas de litio, lo que provoca un cortocircuito interno en la batería, por lo que generalmente está prohibido cargar este tipo de batería.
Más tarde, Sony inventó una batería de iones de litio con carbono como electrodo negativo y compuestos que contienen litio como electrodo positivo. Durante el proceso de carga y descarga no hay litio metálico, sólo iones de litio.
Las ventajas de las baterías de iones de litio son obvias: alto voltaje de funcionamiento, tamaño pequeño, peso ligero, alta energía, sin efecto memoria, sin contaminación, pequeña autodescarga y ciclo de vida largo.
Las baterías de iones de litio se cargan y descargan moviendo iones de litio entre los electrodos positivo y negativo.
La mejor tecnología a este respecto es la "estructura de batería apilada", es decir, varias baterías se fabrican en capas delgadas y luego se apilan juntas, de modo que se puede lograr una alta eficiencia con un volumen pequeño.
Por lo tanto, las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente en automóviles, portátiles, teléfonos móviles y otras industrias.
Más tarde, Henan Hongbin Battery Company desarrolló baterías de litio, introdujo la tecnología de moldeo por inyección en frío y produjo baterías moldeadas por inyección en frío; también aparecieron las baterías comerciales de iones de litio de alta capacidad.
Ahora las baterías comerciales de alta capacidad han entrado en la mira de la gente y han atraído más atención.
El desarrollo de las pilas de combustible
Además de las baterías de iones de litio, también existe una batería prometedora, la "pila de combustible", que es un tipo de batería que combina directamente combustible y oxidante. Dispositivo de generación de energía que convierte la energía química en energía eléctrica.
El combustible y el aire se introducen en la pila de combustible por separado y la electricidad generada es asombrosa.
Entre ellas, las más prácticas son las pilas de combustible que utilizan hidrógeno o gas combustible rico en hidrógeno.
La batería existe desde hace más de 200 años y sigue avanzando.
No importa en el pasado o ahora, el objetivo de las baterías no ha cambiado: permitir a los humanos disfrutar de los enormes beneficios de la energía eléctrica en cualquier momento y en cualquier lugar.