Uutiset

Akkujen kehityshistoria

Sep 02, 2024 Jätä viesti

Vuonna 1746 Mason Brock Leidenin yliopistosta Alankomaista keksi "Leiden-pullon" sähkövarausten keräämiseen. Koska hän näki kovalla työllä ansaitun sähkön vähitellen katoavan ilmaan, hän halusi löytää tavan säilyttää se. Eräänä päivänä hän ripusti aseen piipun ilmaan, liitti piippuun sähkömoottorin ja veti piipusta kuparilangan upottaen sen lasipulloon, jossa oli vettä. Hän pyysi avustajaa pitämään lasipulloa yhdellä kädellä, kun taas Mason Brock ravisteli voimakkaasti moottoria sivulta. Tällä hetkellä hänen avustajansa törmäsi vahingossa toisella kädellä aseen piippuun, ja hän yhtäkkiä tunsi voimakkaan sähköiskun ja huusi. Mason Brock vaihtoi sitten apulaisensa ja pyysi häntä käynnistämään moottorin. Hän piti vesipulloa toisella kädellä ja kosketti aseen piippua toisella.
Vuonna 1780 italialainen anatomi Luigi Galvani kosketti sammakon reittä vahingossa eri metallivälineillä molemmissa käsissä. Sammakon jalan lihakset nykivät välittömästi, ikään kuin sähkövirran stimuloimana. Jos sammakon kosketukseen käytettäisiin vain yhden tyyppistä metalliinstrumenttia, tällaista reaktiota ei kuitenkaan tapahtuisi. Galvani uskoi, että tämä ilmiö johtui eläimen kehon sisällä tuotetusta sähköstä, jota hän kutsui "biosähköksi".
Galvanin löytö herätti suurta kiinnostusta fyysikoissa, jotka kilpailivat toistaakseen Galvanin kokeita yrittääkseen löytää tavan tuottaa sähköä. Italialainen fyysikko Volta uskoi useiden kokeiden jälkeen, että Galvanin teoria "biosähköstä" ei ollut oikea ja että syy, miksi sammakkolihas pystyi tuottamaan sähköä, johtui luultavasti jonkin nesteen vaikutuksesta lihaksessa. Todistaakseen väitteensä Volt upotti kaksi eri metallilevyä erilaisiin kokeiluratkaisuihin. Havaittiin, että niin kauan kuin toinen näistä kahdesta metallilevystä käy läpi kemiallisen reaktion liuoksen kanssa, metallilevyjen väliin voi muodostua sähkövirtaa.
Vuonna 1799 italialainen fyysikko Volta upotti sinkkilevyn ja tinalevyn suolaveteen ja havaitsi, että kaksi metallia yhdistävän langan läpi kulki sähkövirta. Niinpä hän asetti suolaveteen kastetun kankaan tai paperin useiden sinkki- ja hopealevyjen väliin ja pinoa ne tasaisesti. Kun kosketat molempia päitä käsilläsi, tunnet voimakkaan sähköisen stimulaation. Volt loi onnistuneesti maailman ensimmäisen akun tällä menetelmällä - "Volt Stack". Tämä "volttipino" on itse asiassa sarjaan kytketty akku. Siitä tuli virtalähde varhaisille sähkökokeille ja lennätinkoneille.
Vuonna 1836 Daniel of England teki parannuksia "volttipinoon". Hän käytti laimeaa rikkihappoa elektrolyyttinä ratkaistakseen akun polarisaatioongelman ja loi ensimmäisen polaroimattoman sinkkikuparipariston, joka pystyi ylläpitämään tasapainoisen virran. Siitä lähtien näillä akuilla on ollut ongelma, että jännite laskee pitkäaikaisessa käytössä.
Kun akun jännite laskee tietyn käyttöajan jälkeen, siihen voidaan syöttää käänteisvirtaa akun jännitteen palauttamiseksi. Koska tämäntyyppisiä akkuja voidaan ladata ja käyttää uudelleen, sitä kutsutaan "akuksi".
Vuonna 1860 ranskalainen George Leclanche keksi myös laajalti käytetyn hiilisinkkiakun edeltäjän. Sen negatiivinen elektrodi on sinkistä ja elohopeasta seostettu sauva (sinkkivoltin prototyypin akun negatiivinen elektrodi, jonka on todistettu olevan yksi parhaista metalleista negatiivisten elektrodien valmistukseen), kun taas sen positiivinen elektrodi on huokoinen kuppi, joka sisältää seosta. murskattua mangaanidioksidia ja hiiltä. Hiilisauva työnnetään tähän seokseen virrankerääjänä. Negatiivisen elektrodin sauva ja positiivisen elektrodin kuppi upotetaan molemmat ammoniumkloridiliuokseen elektrolyytiksi. Tätä järjestelmää kutsutaan "märkäakuksi". Lexuksen valmistamat akut olivat yksinkertaisia, mutta halpoja, joten ne korvattiin parannetuilla "kuiva-akuilla" vasta vuonna 1880. Negatiivinen elektrodi on parannettu sinkkitölkkiksi (eli akun ulkokuoreksi), ja elektrolyytistä tulee tahnaa. nestettä, joka on periaatteessa meille tuttu hiilisinkkiparistoina.
Vuonna 1887 englantilainen nimeltä Hellerson keksi aikaisimman kuivapariston. Kuivaparistojen elektrolyytti on tahnamainen aine, joka ei vuoda ja on helppo kuljettaa mukana, joten sitä on käytetty laajalti.
Vuonna 1890 Thomas Edison keksi ladattavat rauta-nikkeliparistot.

Lähetä kysely