Qələvi batteriyalar tarixdə ən uğurlu istehlakçı enerji mənbələrindən biridir və ABŞ-da ümumi batteriya istehsalının təxminən 80%-ni, həmçinin qlobal olaraq illik təxminən 10 milyard batteriya istehsalını təşkil edir. Onlar gündəlik istifadə olunan cihazları — işıqlandırma cihazlarını, radio aparatlarını, oyuncaqları, fotoapparatları, CD oxuyucularını, MP3 oxuyucularını və peycərləri qidalandırır. Onların inkişaf tarixi tək bir ixtiraçının hekayəsi deyil, çünki qələvi kimyası müasir quru elementli batteriyaların yaranmasından xeyli əvvəl başqa formada mövcud idi.
Bu tarix nə üçün kontroverstir?
Qələvi elementlərin tarixi mübahisəli hallara səbəb olur, çünki "qələvi elektrolitdən istifadə etmək" konsepsiyası müxtəlif şəxslər tərəfindən ayrı-ayrılıqda işlənib çıxarılıb. İsveç mühəndisi Valdemar Yungner 1899-cu ildə yenidən yüklənə bilən qələvi gümüş-kadmium akkumulyatorunu ixtira edib və nikel-dəmir və nikel-kadmium akkumulyatorları üzərində aparılan tədqiqatlarda iştirak edib. Eyni zamanda Tomas Edison 1901-ci ildə möhkəm, yenidən yüklənə bilən və praktik enerji mənbəyi yaratmaq ümidi ilə öz qələvi akkumulyatorunu müstəqil olaraq inkişaf etdirib.
Başqa sözlə desək, qələvi elementlərin erkən tarixi heç bir patentə və ya fərdə aid deyil, lakin müxtəlif bölgələrdə paralel inkişaf nəticəsində yaranıb.
Yungnerin tədqiqatları qələvi kimyasının yenidən doldurula bilən akkumulyatorların hazırlanmasına imkan verdiyini göstərdi; Edisonun versiyası isə yüksək çıxışlı, davamlı enerji saxlama akkumulyatorlarının inkişafını daha da sürətləndirdi. Edisonun akkumulyatoru kalium-hidroksid elektrolitindən və nikel-dəmir elektrodlarından istifadə edirdi və məhsulu yetkin hesab etməzdən əvvəl müxtəlif materiallar üzərində illərlə sınaqlar keçirib. Hər iki alim öz tədqiqatlarını müstəqil şəkildə apardığı üçün həqiqi plagiat mübahisəsi yox idi. Nəticədə qələvi akkumulyator texnologiyası müasir ev akkumulyatorlarının geniş yayılmasından əvvəl artıq uzun inkişaf trasektorunu formalaşdırmışdı.
Yungnerin 1899-cu ildə aparılan tədqiqatları qələvi akkumulyatorların inkişafının ən erkən mərhələsini təmsil edir. Qələvi elektrolitdən istifadə edən onun yenidən doldurula bilən akkumulyatoru bir çox əvvəlki akkumulyatorlara nisbətən əhəmiyyətli bir irəliləyiş idi. O, nikel-dəmir və nikel-kadmium texnologiyalarının inkişafında da iştirak etmişdir və buna görə də akkumulyator tarixində vacib yer tutur.
Edisonun 1901-ci ildə işlədikləri qələvi batareyası, o dövrdə nəqliyyat sahəsinin ehtiyaclarını ödəmək məqsədilə müstəqil olaraq tamamlanmışdır. Onun komandası elektrik avtomobilləri üçün daha yüngül və güclü batareyalar yaratmağı ümid edirdi; bu avtomobillər hələ də digər enerji sistemləri ilə rəqabət edirdi. Edisonun batareyası sonradan mağazalarda satılan qələvi quru element batareyalarından fərqlənirdi, lakin davamlı və daşınabilir enerji mənbələrinin problemi ilə məşğul olmaqda oxşar istiqamət təmsil edirdi. Jungner Edisonla birlikdə sonrakı ixtiraçılara texnoloji əsas hazırlamışdı.
Bu erkən uğurlardan sonra qələvi batareyalarının inkişafı uzun müddət staqnasıya keçirdi. Kimyəvi sistem mövcud olsa da, kiçik, uzunömürlü daşınabilir enerji mənbələrinə olan bazar tələbi sürətli inkişafı təmin etmək üçün kifayət qədər güclü deyildi.
Təxminən yarım əsr sonra, 1950-ci illərdə vəziyyət dəyişdi. Daşınabilir elektronika cihazlarının və ev texnikasının yüksəlişi ilə yanaşı, daha yaxşı performans göstərən batareyalara olan ehtiyaç artmışdı.
Ən vacib bazar hərəkətvericiləri işıqlandırma cihazları və yaranan tranzistorlu radio cihazları idi. Bu cihazlar sabit, uzunömürlü enerji tələb edirdi. Ənənəvi sink-karbon elementləri işləyə bilərdi, lakin onların qısa ömrü və enerji tələb edən cihazlarda zəif performansı arzuolunmaz idi. İstehlak elektronikasının yayılması istifadəçiləri daha uzun ömürlü akkumulyatorlar, daha sabit gərginlik və daha az dəfə əvəz olunma tələb etməyə sövq etdi ki, bu da müasir qələvi elementlərin yaranmasına yol açdı.
Lüis Erri-nin İnqilabi Kəşfi
Müasir qələvi quru elementi tez-tez kanadalı mühəndis Lüis Erriyə aid edilir. O, Eveready şirkətində (Union Carbide şirkətinin brendi, sonradan Energizer şirkətinə çevrilmişdir) çalışırdı. 1955-ci ildə o, o zamanlıq qısaömürlü sink-karbon elementlərini yaxşılaşdırmaq üçün Ohayo ştatının Parma şəhərindəki bir tədqiqat laboratoriyasına göndərildi.
Urry-nin əsas kəşfiyyatı, çinkonu mangan-dioksidlə birləşdirmək və qələvi elektrolitdən istifadə etməklə portativ istehlak elektronikası üçün daha uzun ömürlü, daha yaxşı uyğun akkumulyatorlar yarada biləcəyini müəyyən etməsi idi. Daha sonra o, çinkonu toz halında istifadə edərək akkumulyatorun performansını daha da yaxşılaşdırdı.
1957-ci ildə Urry, Karl Kordesch və P.A. Marsal ilə birlikdə qələvi akkumulyator üzrə patent müraciəti verdi; bu patent 1960-cı ildə təsdiqləndi.
İlk Eveready qələvi akkumulyatorları 1958–1959-cu illərdə bazarğa çıxarıldı və brend rəsmi olaraq 1980-ci ildə Energizer adlandırıldı. Erkən istehsalatda bəzi istehsal problemləri yaşanmış olsa da, bunlar həll edildikdən sonra akkumulyator tez bir zamanda böyük ticari uğur qazandı. Bu gün də istifadə olunan qələvi akkumulyatorlar əsasən Urry-nin orijinal dizaynına əsaslanır.
Müasir qələvi batareyalar mənfi elektrod kimi sink (müsbət elektrod kimi manqan dioksid) və kimyəvi reaksiyanı dəstəkləmək üçün qələvi elektrolitdən istifadə edir. Bu sistem nisbətən uzun müddət ərzində sabit güc çıxışı təmin edə biləcəyi üçün aşağıdan orta səviyyəli enerji istehlak edən cihazlar üçün xüsusilə uyğundur.
Beləliklə, qələvi batareyalar uzaqdan idarəetmə paneli, oyuncaqlar, radio aparatları və elektrikli lampalar kimi cihazlar üçün idealdir.
Əvvəlki batareyalara nisbətən qələvi batareyalar etibarlılıq, saxlama müddəti və istifadə rahatlığı sahəsində əhəmiyyətli yaxşılaşmalar təklif edir. Onlar kütləvi istehsal üçün kifayət qədər ucuzdur və bir çox gündəlik hallarda ənənəvi sink-karbon batareyalardan üstün olurlar. Standartlaşdırılmış silindrik formalari da onları istehlak məhsullarında standartlaşdırmağı və geniş istifadəni asanlaşdırır. Tam olaraq bu kimyəvi sistem və istehsal prosesinin birləşməsi qələvi batareyaları bir çox evdə standart bir dəfəlik istifadəli batareya halına gətirmişdir.
Qələvi batareyalar xərclər, mövcudluq və performans arasında yaxşı balans qurmaqla müxtəlif istehlakçı elektronikası məhsullarında geniş istifadə olunur. Onlar çox yüksək anlık güc tələb etməyən, lakin uzun batareya ömrünə ehtiyacı olan cihazlar üçün xüsusilə uyğundur: radio aparatları, oyuncaqlar, fotoapparatlar və işıqlandırma cihazları. Onların populyarlığı texnoloji mükəmməlliyə deyil, daha çox praktikliyə əsaslanır.
Qələvi batareyaların uğuru texnologiyanın gündəlik həyatına necə uyğunlaşdığını göstərir. Taşınan elektronika cihazlarının getdikcə daha çox yayılması ilə istehlakçılar ucuz, standartlaşdırılmış və asanlıqla dəyişdirilə bilən enerji mənbəyinə ehtiyac duymağa başladılar. Qələvi batareyalar bu tələbi bir çox əvvəlki həllərə nisbətən daha yaxşı ödəyirdi. Buna görə də, bu gün yenidən doldurulan texnologiyaların davamlı inkişaf etməsinə baxmayaraq, qələvi batareyalar müasir evlərdə ən çox yayılmış enerji mənbələrindən biri olmağa davam edir.
Qələvi elementlərin tarixi ixtira, müvafiq anlar və bazar tələbinin necə birgə işləyə biləcəyini nümayiş etdirir. Cungner və Edison qələvi elementlərin konsepsiyasını bazar yetişməzdən əvvəl yaratmışdılar, halbuki Urry bu kimyəvi sistemi XX əsrin ortalarında real kommersiya ehtiyacları ilə uğurla birləşdirmişdi. Nəticədə yaranan yalnız bir element deyil, həm də portativ elektronika dövrünün inkişafını sürətləndirən fundamental bir platforma idi.
Bu gün qələvi elementlər o qədər yayılmışdır ki, adi görünür, lakin onların uğuru faktiki olaraq onilliklər ərzində aparılan təcrübələr və təkmilləşdirmələr əsasında qurulub. İlk dəfə yenidən yüklənə bilən qələvi elementlərdən müasir sink-mangan-dioksid quru elementlərə qədər onların inkişafı daha çox kəsintisiz təkmilləşmə tarixi kimi xarakterizə olunur, yəni tək bir anlıq ixtira deyil. Bu, qələvi elementlərin niyə gündəlik portativ enerji mənbələrinin vacib nümayəndəsi olaraq qaldığını izah edir.
Portativ elektronika dövrünü qüvvətləndirən Lüis Erri'nin uğuruna qədər Yunqner və Edison tərəfindən aparılan erkən ixtiraçılıq işləri ilə başlayaraq, qələvi batareyaların qısa tarixi.
EN
