เราถูกล้อมรอบไปด้วยสิ่งของมากมายที่เรามักมองข้ามไป แต่การมีอยู่ของสิ่งเหล่านั้นล้วนมาจากการวิจัยและการทดลองทางวิทยาศาสตร์ นาฬิกาติดผนัง รีโมททีวี และของเล่นดนตรี มีอะไรที่เหมือนกันบ้าง? สิ่งของเหล่านี้ล้วนใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ องค์ประกอบที่คุ้นเคยนี้เองที่เป็นแหล่งพลังงานของพวกมัน
ก่อนที่แบตเตอรี่จะถือกำเนิดขึ้น มีเส้นทางอันยาวนานของการทดลองทางวิทยาศาสตร์
การวิจัยเบื้องต้น
ประวัติความเป็นมาของแบตเตอรี่นั้นย้อนกลับไปถึงปลายศตวรรษที่ 17 แนวคิดเกี่ยวกับแหล่งพลังงานแบบพกพาเป็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีชื่อกัลวานี เขาศึกษาปฏิกิริยาของสัตว์ต่อสิ่งเร้าต่างๆ ในการทดลองหนึ่ง เขาได้สรุปว่าโลหะสองชนิดที่ติดอยู่กับอุ้งเท้าของกบสามารถนำไฟฟ้าได้ กัลวานีไม่สามารถพิสูจน์การทดลองของเขาได้ แต่เรื่องราวการสร้างแบตเตอรี่นั้นเป็นที่เล่าขานกันมา เซลล์กัลวานิก ซึ่งจะถูกจดจำไปตลอดกาลในฐานะผู้เกี่ยวข้องกับนักชีววิทยาชาวอิตาลี
งานของลุยจิ กัลวานี มีประโยชน์ต่อโวลตา นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี
นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่ากระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างโลหะเกิดจากปฏิกิริยาเคมี เพื่อพิสูจน์สิ่งนี้ โวลตาได้วางแผ่นทองแดงและสังกะสีลงในขวดที่บรรจุสารละลายเกลือ โดยใช้แผ่นกระดาษแข็งคั่นระหว่างแผ่นทั้งสอง นี่คือที่มาของหลักการทำงานของแหล่งพลังงานอิสระสมัยใหม่
แบตเตอรี่ประกอบด้วยส่วนประกอบสามส่วน ได้แก่ ขั้วไฟฟ้าสองขั้ว (แอโนดและแคโทด) และสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่อยู่ระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสอง กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นจากปฏิกิริยารีดักชันของกรดระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสอง
ประวัติของแบตเตอรี่ไม่ได้จบลงเพียงแค่นั้น ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Planté ได้อ้างอิงงานวิจัยของ Volta และตัดสินใจใช้แผ่นตะกั่วสองแผ่นจุ่มลงในสารละลายกรดซัลฟิวริกเจือจางในการทดลอง การค้นพบจากการทดลองนี้เป็นจุดเริ่มต้นของแบตเตอรี่ชนิดแรกที่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงในการชาร์จ
การผลิตแบตเตอรี่จำนวนมาก
ใครเป็นผู้คิดค้นแบตเตอรี่ชนิดแรกที่คล้ายกับแบตเตอรี่ในปัจจุบัน? จอร์จ เลอแคลนเช่ ถือเป็นผู้คิดค้นแบตเตอรี่แห้ง ในปี 1868 เขาใช้สารละลายเกลือเป็นอิเล็กโทรไลต์ในการทดลอง โดยใช้สังกะสีและแมงกานีสเป็นอิเล็กโทรด นักเคมีผู้นี้ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่า ซึ่งต่อมาช่วยสร้างแหล่งพลังงาน "แห้ง" ยี่สิบปีต่อมา คาร์ล กัสสเนอร์ ชาวเยอรมัน ได้สานต่องานของเลอแคลนเช่ แต่แทนที่จะใช้แมงกานีส เขาใช้คาร์บอน ซึ่งมีส่วนประกอบคล้ายกับแบตเตอรี่ที่เราใช้กันในปัจจุบัน พอล ชมิดต์ ชาวเยอรมันอีกคนหนึ่ง ซึ่งเป็นบิดาแห่งไฟฉายและผู้คิดค้นแบตเตอรี่อย่างแท้จริง ก็สนับสนุนงานของเขาด้วย
ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ในปี ค.ศ. 1896 แบตเตอรี่แห้งชนิดแรกที่ใช้คาร์บอนเป็นส่วนประกอบ คือแบตเตอรี่แบรนด์โคลัมเบีย ได้ถูกวางจำหน่าย บริษัทอเมริกันที่ผลิตสินค้าที่เป็นเอกลักษณ์นี้ในเวลานั้น ต่อมาได้ถูกเรียกว่า... พร้อมแล้ว บริษัทผลิตแบตเตอรี่ ปัจจุบันเป็นแบรนด์ที่มีชื่อเสียงระดับโลก เครื่องกระตุ้นเกือบหนึ่งศตวรรษต่อมา ในปี 1992 บริษัทดังกล่าว เครื่องกระตุ้น แสดงให้โลกเห็น แบตเตอรี่ลิเธียมซึ่งมีความทนทานเป็นเลิศ และเหมาะสำหรับอุปกรณ์ไฮเทค
โรงงาน Schmidt เริ่มผลิตแบตเตอรี่และแบตเตอรี่สะสมพลังงานจำนวนมากในปี 1903 ภายใต้แบรนด์ Daimon
แบตเตอรี่แบบกระดุมถูกคิดค้นขึ้นในทศวรรษ 1940 โดยซามูเอล รูเบน สำหรับกองทัพอเมริกัน ส่วนประกอบของปรอทและสังกะสี รวมถึงตัวเรือนโลหะที่แข็งแรง ทนต่อความเย็นจัด ทำให้ใช้งานได้อย่างน่าเชื่อถือ แบตเตอรี่ขนาดกะทัดรัดนี้ให้แรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 1.3 โวลต์ถึง 3.5 โวลต์ รูเบนได้ก่อตั้งโรงงานผลิตแบตเตอรี่ที่ผลิตแบตเตอรี่แบรนด์ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดแบรนด์หนึ่งในปัจจุบัน ดูราเซลล์.
วันนี้ จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็กแบบแบนเพื่อให้เครื่องช่วยฟังทำงานได้เครื่องคิดเลข ของเล่น
เป้าหมายของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในการสร้างแบตเตอรี่คือการปรับปรุงคุณสมบัติ การใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ และสร้างขนาดที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
