مخترع البطارية من هو وكيف تطورت البطارية منذ اختراعها لليوم

Table of Contents

سنقدم لكم في هذا المقال معلومات عن مخترع البطارية ، حياته، كيف بدأ باكتشافه بالإضافة إلى مراحل تطوّر اختراع البطارية عبر الزمن ومعلومات كثيرة أخرى تفيدك أقرأ معنا .

قدمت البطاريات المصدر الأساسي للكهرباء قبل اختراع المولدات والشبكات الكهربائية في نهاية القرن التاسع عشر ، كما سهلت التحسينات المتتالية في تكنولوجيا البطاريات التطورات الكهربائية الرئيسية ، فكان لها دور رئيسي في الدراسات العلمية المبكرة ، وكانت نتائجها التالية ظهور التلغراف والهواتف ، وفي النهاية ساعدت في الوصول إلى أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة والسيارات الكهربائية والعديد من الأجهزة الكهربائية الأخرى التي تعتمد على التغذية الغير مباشرة من الشبكة الكهربائية .

مخترع البطارية

يرجع اختراع البطارية في الأساس إلى اكتشاف التيار الكهربائي ، أو الكهرباء المتحركة عام 1780م ، على يد العالم المخترع “لويجي جالفاني” ، وهو طبيب وعالم تشريح إيطالي .

كان جالفاني يختبر أرجل الضفادع المقطوعة والحبال الشوكية المتصلة بها ، والمثبتة على خطافات حديدية أو نحاسية .

في معظم تجاربه ، كان يمكنه جعل ساق الضفدع ترتعش عند لمسها بمسبار مصنوع من معدن آخر، وستقفز أرجل الضفادع أيضاً عند تعليقها على سياج معدني في عاصفة رعدية. نتيجةً لتلك الملاحظات اعتبر جالفاني أنه وجد نوعاً جديداً من الكهرباء ، والتي كانت تولدها عضلات الضفادع. أطلق على هذه الظاهرة اسم “كهرباء الحيوان”.

إلا أن هذه الظاهرة فسَّرها من بعده الإيطالي أليساندرو فولتا والذي كان عالماً كيميائياً وفيزيائياً ومخترعاً ، إذ اكتشف أن الكهرباء أتت من شرائح المعدن وليس من ساق الضفدع ، حيث اعتقد بأن عضلات الضفادع كانت تتفاعل ببساطة مع الكهرباء ولا تنتجها ، و شرع في إثبات خطأ جالفاني ، وأثار جدلاً أدى إلى انقسام المجتمع العلمي الإيطالي.

أدرك ” فولتا” أن العناصر الحاسمة لتجارب جالفاني كانت المعدنين المختلفين ، الخطاف الحديدي أو النحاسي ومسبار بعض المعادن الأخرى ، وكانت المعادن تولد التيار ، وليس أجزاء الضفادع .

لم تستطع الأدوات المتوفرة في ذلك الوقت اكتشاف التيارات الضعيفة ، لذلك غالباً ما كان فولتا ، الذي كان دائماً خبيراً تجريبياً متخصصاً ، يختبر تركيبات مختلفة من المعادن عن طريق وضعها على لسانه. كان اللعاب في فمه ، مثل أنسجة الضفادع ، يوصل الكهرباء ، مما يؤدي إلى إحساس مزعج وطعم مر .

لإثبات أن توليد التيار الكهربائي لا يتطلب أي أجزاء حيوانية بشكل قاطع ، قام فولتا بتجميع كومة مبعثرة من أقراص الزنك والفضة ، مفصولة بقطعة قماش مبللة بالمحلول الملحي .

قام ببناء الكومة ، التي تتكون من ثلاثين قرصاً ، تقليداً للعضو الكهربائي لسمكة الطوربيد. عندما يتم توصيل السلك بكلا طرفي الكومة ، يتدفق تيار ثابت . وجد فولتا أن أنواعاً مختلفة من المعادن يمكن أن تغير كمية التيار الناتج ، وأنه يمكنه زيادة التيار عن طريق إضافة أقراص إلى المكدس.

وفي رسالة مؤرخة في 20 مارس 1800م ، موجهة إلى جوزيف بانكس (رئيس الجمعية الملكية في لندن) ، أبلغ فولتا أولاً عن الكومة الكهربائية. سرعان ما سافر فولتا إلى باريس وأظهر اختراعه ، الذي وصفه في البداية بأنه “عضو كهربائي اصطناعي” ، مشدداً على أن الأنسجة الحيوانية ليست ضرورية لإنتاج التيار.

حياة مخترع البطارية

ولد مخترع البطارية ” أليساندرو فولتا” في كومو بإيطاليا عام 1745م ، لعائلة نبيلة ثرية. التحق بمدرسة كومو اليسوعية وهي مدرسة دينية محلية. حاول أساتذته إقناعه بدخول الكهنوت ، بينما أرادته أسرته أن يدرس القانون. لكن فولتا ، حتى في سن الرابعة عشرة ، كان اهتمامه الحقيقي هو الفيزياء ، ومثل العديد من العلماء في ذلك الوقت ، كان مفتوناً بشكل خاص بالكهرباء.

تخلى فولتا عن دراسته الرسمية ، ولم يلتحق بالجامعة. ومع ذلك ، في سن 18 ، كان يتواصل مباشرة مع العلماء البارعين ، ويقوم بإجراء تجارب في مختبر صديق للعائلة. في عام 1769 كتب أطروحة بعنوان “قوى جذب النار الكهربائية” ، حيث طرح نظرية للظواهر الكهربائية.

في عام 1774 ، قبل فولتا منصباً كمدرس في مدرسة قواعد كومو ، وواصل تجاربه على الكهرباء. في عام 1775 ابتكر “كهربياً دائماً” يمكنه نقل الشحنة إلى أشياء أخرى . عُيِّن فولتا أستاذاً للفيزياء في جامعة بافيا عام 1778.

كان عمل فولتا المبكر قد جعله بالفعل عالماً معروفاً ، لكن أعظم إسهاماته في العلم كانت الكومة الفولتية ، التي اخترعها بعد نزاع علمي مع لويجي جالفاني.

قد يهمك :

مخترع الأنترنت وكيف بدأ هذا الاختراع بالظهور

مراحل تطور البطارية

أدت التجارب التي أجريت باستخدام الكومة الفولتية في النهاية إلى استنتاج مايكل فاراداي مخترع القوانين الكمية للكيمياء الكهربائية ، حددت هذه القوانين العلاقة الدقيقة بين كمية مادة القطب الكهربائي وكمية الطاقة الكهربائية المطلوبة ، وشكلت أساس تكنولوجيا البطارية الحديثة وتم إنتاج العديد من الخلايا الأولية ذات الأهمية التجارية في أعقاب مساهمة فاراداي النظرية.

مخترع ماكينة صنع الثلج والقصة الكاملة لهذا الابتكار

مخترع جوجل وقصة تطوّر هذا الابتكار الرائد

مخترع تويتر من هو وقصة ابتكار هذه المنصة الرائدة

في عام 1836 قدم الكيميائي البريطاني جون فريدريك دانييل، شكلاً محسناً من الخلايا الكهربائية يتكون من النحاس والزنك في حمض الكبريتيك . كانت خلية دانييل قادرة على توصيل تيارات مستمرة أثناء التشغيل المستمر بكفاءة أكبر بكثير من جهاز فولتا.
تم اختراع نسخة من خلية دانييل في عام 1837 من قبل اطبيبل غاي جولدنج بيرد الذي استخدم جبساً من حاجز باريس لإبقاء الحلول منفصلة.
اخترع جون دانسر ، نسخة وعاء مسامي لخلية دانييل في عام 1838، تكونت من أنود زنك مركزي مغمور في وعاء خزفي مسامي يحتوي على محلول كبريتات الزنك . يتم غمر القدر المسامي بدوره في محلول من كبريتات النحاس الموجود في علبة نحاسية ، والتي تعمل ككاثود الخلية .
اخترع الويلزيويليام روبرت جروف” خلية جروف ” في عام 1839. وتتكون من أنود زنك مغموس في حمض الكبريتيك وكاثود بلاتيني مغموس في حمض النيتريك ، مفصولة بوعاء فخاري مسامي . وفرت خلية غروف تياراً عالياً وتقريباً ضعف الجهد بالنسبة لخلية دانييل ، مما جعلها الخلية المفضلة لشبكات التلغراف الأمريكية لبعض الوقت.
تغلب العالم الألماني يوهان كريستيان بوجيندورفعلى مشاكل فصل المحلول بالكهرباء ومزيل الاستقطاب ، وذلك باستخدام وعاء خزفي مسامي في عام 1842 باختراعه ” خلية بوجيندورف ” ، التي سُميت أحياناً “خلية جرينت” بسبب أعمال يوجين جرينت حوالي عام 1859 .
في عام 1859 م ، اخترع جاستون بلانتي بطارية الرصاص الحمضية ، وهي أول بطارية على الإطلاق يمكن إعادة شحنها عن طريق تمرير تيار عكسي من خلالها .
في عام 1866م ، اخترع جورج لوكلانشيبطارية تتكون من أنود الزنك وكاثود ثاني أكسيد المنغنيز ملفوفاً في مادة مسامية ، وكانت مغموسة في وعاء من محلول كلوريد الأمونيوم .
في عام 1886م ، حصل كارل جاسنرعلى براءة اختراع ألمانية بشأن نوع مختلف من خلية لوكلانشي ، والتي أصبحت تُعرف باسم الخلية الجافة لأنها لا تحتوي على سائل إلكتروليت حر.
في عام 1887م ،تم تطوير بطارية جافة بواسطة ساكيزو يايمن اليابان ، وتم الحصول على براءة اختراع لتلك البطارية في عام 1892م .
في عام 1899 اخترع عالم سويدي يُدعىفالديمار جنجنربطارية النيكل والكادميوم ، وهي بطارية قابلة لإعادة الشحن تحتوي على أقطاب من النيكل والكادميوم ، في محلول هيدروكسيد البوتاسيوم .
عمل توماس إديسونفي تسعينيات القرن التاسع عشر على تطوير بطارية قلوية يمكنه الحصول على براءة اختراع لها ، وبعد العديد من التجارب حصل على براءة اختراع لبطارية النيكل والحديد القلوية عام 1901م .
بدأت التجارب على بطاريات الليثيوم في عام 1912 م ، تحت إشراف الكيميائي الفيزيائي الأمريكي جيلبرت إن لويس، لكن بطاريات الليثيوم التجارية لم تطرح في الأسواق حتى السبعينيات على شكل بطارية ليثيوم أيون ، حيث تم صنع اول نموذج أولي لبطارية ليثيوم أيون في عام 1985 ، وفي عام 1997 تم إطلاق بطارية ليثيوم بوليمر بواسطة Sony و Asahi Kasei .

ومازال التطور مستمراً حيث يبحث المطورون للبطاريات في الوقت الحالي عن عناصر بديلة للعناصر المستخدمة حالياً في صناعة البطاريات ، ويتم تجربة عدة عناصر طبيعية .

وقد أجريت أبحاث لصناعة بطاريات كهربائية من الألماس أو الكربون المشع والذي يبلغ نصف عمره خمسة آلاف سنة ، وهذا يعني أننا يمكن أن نشهد اختراع بطاريات ينتهي عمر الإنسان قبل أن ينتهي عمرها .

قد يهمك :