Alkaliese batterye is een van die mees suksesvolle verbruikerskragbronne in die geskiedenis en maak ongeveer 80% van die batteryproduksie in die Verenigde State uit, met ongeveer 10 miljard batterye wat wêreldwyd elke jaar vervaardig word. Hulle voorsien alledaagse toestelle soos flitsligte, radio's, speelgoed, kameras, CD-spelers, MP3-spelers en blousers van krag. Die geskiedenis van hul ontwikkeling is nie die storie van 'n enkele uitvinder nie, aangesien alkaliese chemie in ander vorme reeds bestaan het lank voor die verskyning van moderne droësel-batterye.
Hoekom is hierdie geskiedenis omstrede?
Die geskiedenis van alkaliese batteries is omstrede omdat die konsep van 'gebruik van 'n alkaliese elektroliet' afsonderlik deur verskillende mense ontwikkel is. Die Swedse ingenieur Waldemar Jungner het in 1899 die herlaaibare alkaliese silwer-kadmium-battery uitgevind en aan navorsing oor nikkel-yster- en nikkel-kadmium-batterye deelgeneem. Terselfdertyd het Thomas Edison in 1901 onafhanklik sy eie alkaliese battery ontwikkel met die doel om 'n robuuste, herlaaibare en praktiese kragbron te skep.
Met ander woorde, die vroeë geskiedenis van alkaliese batteries het nie aan een patent of individu behoort nie, maar was die gevolg van parallelle ontwikkeling in verskillende streeke.
Jungner se navorsing het aangetoon dat alkaliese chemie herlaaibare batterye kon ondersteun; Edison se weergawe het die ontwikkeling van hoë-uitset, duurzaam energie-opslagbatterye verder bevorder. Edison se battery het kaliumhidroksiedelektroliet en nikkel-yster-elektrodes gebruik, en hy het jare lank verskeie materiale getoets voordat hy die produk as volwasse beskou het. Aangesien albei navorsers hul studies onafhanklik uitgevoer het, was daar geen werklike plagiaatdispuut nie. Uiteindelik het alkaliese-batterytegnologie reeds 'n lang ontwikkelingspad gevolg voordat moderne huishoudelike batterye wydverspreid aangeneem is.
Jungner se navorsing in 1899 verteenwoordig die vroegste stadium van alkaliese-batteryontwikkeling. Sy herlaaibare battery, wat 'n alkaliese elektroliet gebruik het, was 'n beduidende deurbraak in vergelyking met baie vroeëre batterye. Hy het ook aan die ontwikkeling van nikkel-yster- en nikkel-kadmium-tegnologieë deelgeneem en het dus 'n belangrike plek in batterygeskiedenis inneem.
Edison se alkaliese battery, wat in 1901 ontwikkel is, is onafhanklik voltooi met die doel om aan die behoeftes van die vervoersektor op daardie tydstip te voldoen. Sy span het gehoop om 'n ligter, kragtiger battery te skep wat elektriese voertuie sou ondersteun, wat steeds met ander dryfstelsels konkurreer het. Edison se battery het verskil van die alkaliese droësel-batterye wat later in winkels verkoop is, maar dit het 'n soortgelyke rigting verteenwoordig ten opsigte van die probleem van duursame, draagbare kragvoorsiening. Jungner, saam met Edison, het die tegnologiese grondslag vir latere uitvinders gelê.
'n Lang Periode van Stagnasie
Na hierdie vroeë deurbrake het die ontwikkeling van alkaliese battery-tegnologie vir 'n lang tyd gestagneer. Alhoewel die chemiese stelsel bestaan het, was die markbehoefte aan klein, langlaastende draagbare kragbronne nie groot genoeg om vinnige ontwikkeling te bevorder nie.
Ongeveer 'n halfeeu later, in die 1950's, het die situasie verander. Met die opkoms van draagbare elektronika en huishoudelike toestelle het die behoefte aan batterye met beter prestasie ontstaan.
Die belangrikste markdryfvere was flitsligte en die ontluikende transistorkoerante. Hierdie toestelle het stabiele, langlaastende krag benodig. Al kon tradisionele sink-koolstofbatterye werk, was hul kort lewensduur en swak prestasie in kragintensiewe toestelle ongewens. Die verspreiding van verbruikers-elektronika het gebruikers laat vra vir batterye met ’n langer batterylewensduur, meer stabiele spanning en minder vervangingsiklusse, wat die weg gebaan het vir die moderne alkaliese battery.
Die moderne alkaliese droësel-battery word dikwels toegeskryf aan die Kanadese ingenieur Lewis Urry. Hy het by Eveready gewerk (’n handelsmerk onder Union Carbide, wat later ontwikkel is na Energizer). In 1955 is hy na ’n navorsingslaboratorium in Parma, Ohio, gestuur om die destydse kortlaastende sink-koolstofbatterye te verbeter.
Urry se sleutelontdekking was dat die kombineer van sink met mangaan-dioksied en die gebruik van 'n alkaliese elektroliet batterye met langer lewensduur kon skep wat beter geskik is vir draagbare verbruikers elektronika. Hy het later die batteryprestasie verdere verbeter deur gepoederde sink te gebruik.
In 1957 het Urry, saam met Karl Kordesch en P.A. Marsal, 'n patent-aansoek vir 'n alkaliese batterye ingedien, wat in 1960 toegeken is.
Die eerste Eveready-alkaliese batterye is tussen 1958 en 1959 bemark, en die handelsmerk is amptelik in 1980 na Energizer herdoop. Alhoewel vroeë produksie met sekere vervaardigingsprobleme te kampe gehad het, het die batterye gou groot kommerciële sukses behaal sodra hierdie probleme opgelos is. Die alkaliese batterye wat vandag nog gebruik word, is wesenlik gebaseer op Urry se oorspronklike ontwerp.
Moderne alkaliese batteries gebruik sink as die negatiewe elektrode (manganeesdioksied as die positiewe elektrode) en 'n alkaliese elektroliet om die chemiese reaksie te ondersteun. Hierdie stelsel is veral geskik vir toestelle met lae tot medium kragverbruik omdat dit krag stabiel oor 'n relatief lang tydperk kan lewer.
Daarom is alkaliese batteries ideaal vir toestelle soos afstandbeheerders, speelgoed, radio's en flitsligte.
In vergelyking met vroeëre batterye bied alkaliese batterye beduidende verbeteringe in betroubaarheid, raklewe en gemak van gebruik. Hulle is goedkoop genoeg om massaal vervaardig te word en is in baie alledaagse situasies beter as tradisionele sink-koolstofbatterye. Hul gestandaardiseerde silindriese vorm maak dit ook maklik om te standaardiseer en hulle word wyd in verbruikersprodukte gebruik. Dit is hierdie kombinasie van chemiese stelsel en vervaardigingsproses wat alkaliese batterye die verstek wegwerp-batterye in baie huishoudings gemaak het.
Alkaliese batteries word wêreldwyd in verskeie verbruikers-elektronika-produkte gebruik omdat hulle 'n goeie balans tussen koste, beskikbaarheid en prestasie bereik. Hulle is veral geskik vir toestelle wat nie baie hoë oombliklike drywing benodig nie, maar 'n lang batteryleeftyd benodig, soos radio's, speelgoed, kameras en flitsligte. Hul gewildheid kom meer van praktiesheid as van tegnologiese verfynheid.
Die sukses van alkaliese batteries weerspieël hoe tegnologie aan alledaagse lewe aanpas. Soos draagbare elektronika toenemend algemeen geword het, het verbruikers 'n goedkoop, gestandaardiseerde en maklik vervangbare kragbron nodig gehad. Alkaliese batteries het hierdie behoefte beter bevredig as baie vroeëre oplossings. Daarom bly alkaliese batteries selfs met die voortdurende ontwikkeling van herlaai-tegnologie vandag een van die mees algemene kragbronne in moderne huishoudings.
Die geskiedenis van alkaliese batteries toon hoe uitvinding, geleentheid en markvraag saam kan werk. Jungner en Edison het die konsep van alkaliese batteries bedink voordat die mark volwasse geword het, terwyl Urry hierdie chemiese stelsel met sukses in die middel van die 20ste eeu met werklike kommersiële behoeftes gekombineer het. Wat uiteindelik gebore is, was nie net 'n battery nie, maar 'n fundamentele platform wat die ontwikkeling van die era van draagbare elektronika bevorder het.
Vandag is alkaliese batteries so algemeen dat hulle alledaags lyk, maar hul sukses is eintlik gebou op dekades van eksperimente en verbetering. Van vroeë herlaai-alkaliese batteries tot moderne sink-manganeesdioksied droësel-batterye is hul ontwikkeling eerder 'n geskiedenis van voortdurende verfyning as 'n enkele, oombliklike uitvinding. Dit verduidelik hoekom alkaliese batteries steeds 'n noodsaaklike verteenwoordiger van alledaagse draagbare kragbronne bly.
’n Kort geskiedenis van alkaliese batteries, van vroeë uitvindings deur Jungner en Edison tot Lewis Urry se deurbraak wat die era van draagbare elektronika aangedryf het.
EN
