استطاع الكونت النبيل أليساندرو فولتا اختراع البطارية الكهربائية في عام 1800، والبطارية الكهربائية هي الجهاز الذي ينتج الكهرباء من خلال تفاعل كيميائي، وهو يتألف من واحد أو أكثر من الخلايا الكهروكيميائية، والتي تستخدم لتحويل الطاقة الكيميائية المخزنة الى طاقة كهربائية.
يمكن استخدام البطارية الكهربائية مرة واحدة ثم التخلص منها أو إعادة شحنها لسنوات كما هو الحال في تطبيقات الطاقة الاحتياطية، وتستخدم خلايا مصغرة لأجهزة الطاقة مثل ساعات اليد والأجهزة الإلكترونية المحمولة، وتوفر البطارية الكهربائية الكبيرة طاقة احتياطية للمبادلات الهاتفية أو مركز بيانات الحاسوب.
اختراع البطارية الكهربائية
تتكون الخلية من القطب السالب وهي المادة الموصلة للكهرباء التي توصل الايونات، والقطب الموجب، والمادة الموصلة للكهرباء اما ان تكون مائية اي تشتمل على ماء، او غير مائية وتكون على شكل سائل او صلب او معجون.
عندما يتم توصيل الخلية الى تحميل خارجي فإن التيار الكهربائي المخزون من الالكترونات في القطب السالب تتدفق من خلال التحميل الخارجي ويتم استلامها من خلال القطب الموجب، وعند ازالة التحميل الخارجي يتوقف سريان الكهرباء.
البطارية الكهربائية تأتي في عدة انماط، واكثرها شهرة هي البطارية الكهربائية القلوية، وتستخدم المركبة الفضائية ناسا عادة بطاريات النيكل الكادميوم أو النيكل هيدريد القابلة لإعادة الشحن مثل تلك الموجودة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الهواتف الخلوية.
- تاريخ اختراع البطارية الكهربائية :
في عام 1748، صاغ بنيامين فرانكلين لأول مرة مصطلح البطارية الكهربائية لوصف مجموعة من اللوحات الزجاجية المشحونة، ومن عام (1780- 1786) أظهر لويجي جالفاني الأسس الكهربائية للنبضات العصبية، وقدم حجر الاساس في بحثه لمخترعين في وقت لاحق مثل فولتا، وعندما نشرت تجارب لويجي جالفاني مع الكهرباء الحيوانية في عام (1791)، بدأ فولتا التجارب التي قادته إلى نظريات توضح ان الأنسجة الحيوانية ليست ضرورية لتوصيل الكهرباء .
في عام 1794، توصل الفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا إلى استنتاج يفيد أن التفاعل الكيميائي يسبب الكهرباء، وفي عام 1800، استطاع أليساندرو فولتا اختراع عمود فلطائي وهو البطارية الكهربائية الكيميائية، والتي تعتبر أول طريقة عملية لتوليد الكهرباء .
شيدت البطارية الكهربائية من أقراص متبادلة من الزنك والنحاس مع قطعة من الورق المقوى المنقوع في محلول ملحي بين المعادن، وأنتجت البطارية الكهربائية الكيميائية او العمود الفلطائي تيار كهربائي، وتم استخدام المعادن الموصلة لنقل الكهرباء على مسافة أكبر، وكانت البطارية الكهربائية الكيمياية أول بطارية رطبة التي أنتجت تيار ثابت وفعال من الكهرباء .
- تطور اختراع البطارية الكهربائية :
على الرغم من أن البطارية الكهربائية المبكرة كانت ذات قيمة كبيرة لأغراض تجريبية، إلا انه قد وجد تذبذب في الكهرباء اثناء الممارسة العملية، ولم تتمكن من توفير تيار كبير لفترة طويلة.
* في عام 1836، اخترع جون دانيال سيل خلية دانيال التي تستخدم اثنين من الموصلات الكهربائية في البطارية الكهربائية ، وهما كبريتات النحاس وكبريتات الزنك ، وكانت الخلية أكثر أمنا وأقل تآكلا من العمود الفلطائي .
* في عام 1839، قام ويليام روبرت جروف بتطوير أول خلية وقود ، والتي تنتج الكهرباء من خلال الجمع بين الهيدروجين والأكسجين .
* خلال (1839- 1842) استطاع المخترعين بونسن عام (1842) وجروف في عام (1839) ادخال تحسينات على البطارية الكهربائية والتي تستخدم الأقطاب السائلة لإنتاج الكهرباء ، وكانت اكثر نجاحا .
* في عام 1859، استطاع المخترع الفرنسي جاستون بلانتي وضع أول عملية تخزين الكهرباء من خلال بطارية الرصاص الحمضية التي يمكن إعادة شحنها (البطارية الثانوية)، ويستخدم هذا النوع من البطارية الكهربائية في المقام الأول في السيارات اليوم .
* في عام 1881 اخترع كارل جاسنر البطارية الكهربائية الاولى الناجحة تجاريا وهي بطارية الخلية الجافة (خلية زنك الكربون) .
* في 1899، تم اختراع أول بطارية النيكل الكادميوم القابلة لإعادة الشحن من خلال والديمار يونجنر .
* توماس ألفا اديسون اخترع بطارية التخزين القلوية .
* في عام 1954، قد اخترع جيرالد بيرسون، وكالفن فولر، وداريل تشابين أول بطارية شمسية .
- دور اختراع البطارية الكهربائية في تحسين الحياة البشرية :
* أحدث اختراع العمود الفلطائي في عام 1800 ثورة في قطاع الطاقة، واصبحت البطارية الكهربائية مصدر الطاقة الشائع لكثير من التطبيقات المنزلية والصناعية .
* اصبحت صناعة البطارية الكهربائية هي صناعة ملايين الدولارات بسبب استخدامها على نطاق واسع في مختلف الصناعات .
* البطارية الكهربائية هي اساس تقدم التكنولوجيا الحالية .