Historia magazynów energii czyli akumulatorów

Akumulatory

            Akumulatory to urządzenia bez których w zasadzie nie wyobrażamy sobie teraz życia. Nawet do końca nie zdając sobie z tego sprawy cały czas mamy z nimi do czynienia na przykład korzystając z telefonu komórkowego, tabletu czy laptopa. Baterie akumulatorów znajdują też swoje zastosowanie w wielu dziedzinach naszego życia między innymi w samochodach elektrycznych, instalacjach fotowoltaicznych, instalacjach UPS. Kto jest wynalazcą tych urządzeń jaki był ich rozwój przez te wszystkie lata? Pokrótce zostało to przedstawione poniżej.

Historia baterii akumulatorów

Historia magazynów energii jakimi są akumulator właściwie rozpoczyna się w XVII i XVIII wieku razem ze zbadaniem i wykorzystaniem elektryczności. Za ojców tych urządzeń uważani są Alessandro Volta ( 1745 – 1827) oraz Luigi Galvani (1737 – 1798) od ich nazwisk powstały określenia „ Volt” oraz „ogniwo galwaniczne”.

Pierwszą skonstruowaną przez Voltę baterią był tak zwany stos Volty czyli ułożone na przemian płytki powlekane miedzią i cynkiem, rozdzielone szmatkami które  były nasączone kwasem.  Volt odkrył, że nie które z cieczy pośredniczą w reakcja chemicznych pomiędzy metalami i wytwarzają w ten sposób prąd elektryczny – stąd te szmatki pomiędzy płytkami. Na początku XIX wieku wynalazca pozostawał w bliskiej współpracy z francuskim Instytutem Narodowym, z którym współpracował nad dalszym rozwojem akumulatorów. Sam Napoleon  Bonaparte wspierał eksperymenty związane z rozładowywaniem pistoletów elektrycznych, topieniem drutu stalowego, wytwarzania iskier za pomocą akumulatorów czy rozkładu wody na pierwiastki.

W 1802 roku chemik dr William Cruickshank stworzył pierwszy akumulator nadający się do masowej produkcji. Naukowiec umieścił w drewnianej skrzynce na przemian blaszki miedziane i cynkowe takich samych wymiarów. Skrzynia była uszczelniona cementem i napełniona ługiem solnym. Akumulatory które powstawały w tamtym okresie były ogniwami pierwotnymi to znaczy, że po rozładowaniu nie można było ich ponownie naładować.

W 1859 roku powstał pierwszy akumulator z możliwością ponownego ładowania. Został on skonstruowany przez francuskiego fizyka Gaston Planté który umieścił płytki przewodzące w rozcieńczonym kwasie siarkowym. Akumulatory działające na bazie ołowiowo-kwasowej są wykorzystywane do dnia dzisiejszego. Razem z rozwojem przemysłu rozpędu nabrał też rozwój elektrochemicznych nośników energii.  Około roku 1880 Emile Alphonse Fauré stworzył procedurę dzięki której akumulator ołowiowy po kilku cyklach ładowania (tak zwanemu formatowaniu) uzyskiwał wysoka pojemność. Naukowiec pokrył obie strony blachy ołowiowej pastą z proszku ołowiowego i kwasu siarkowego, uzyskując w ten sposób wysoką pojemność już po pierwszym naładowaniu.

W raz z upływem lat akumulator ołowiowy ulegał modyfikacjom był udoskonalany. Udało się poprzez zastosowanie różnych elementów stopniowo zwiększyć wydajność baterii ich żywotność oraz zredukować konieczność konserwacji.  Wysoki poziom ochrony akumulatorów przed korozją zapewnia zastosowaniu stopów w rodzaju połączeń ołowiu, wapnia i srebra. Akumulatory AGM na przykład charakteryzują się konstrukcją odporną na wstrząsy i stałością cyklu.