Алкалне батерије су међу најуспешнијим изворима потрошачке енергије у историји, чине око 80% производње батерија у Сједињеним Државама и око 10 милијарди батерија произведеног широм света сваке године. Они покрећу свакодневне уређаје као што су фенерке, радио, играчке, фотоапарати, ЦД плејери, МП3 плејери и пејџери. Њихова историја развоја није прича о једном проналазачу, јер је алкална хемија постојала у другим облицима много пре појаве модерних батерија сувих ћелија.
Зашто је ова историја контроверзна?
Историја алкалних батерија је контроверзна јер је концепт "користећи алкални електролит" развијен одвојено од стране различитих људи. Шведски инжењер Валдемар Јунгнер измислио је 1899. акумулаторну алкалну сребрно-кадмијску батерију и учествовао у истраживању о батеријама од никла-гвожђа и никла-кадмијума. У међувремену, Томас Едисон је 1901. године независно развио своју алкалну батерију, надајући се да ће створити снажан, пуним и практичан извор енергије.
Другим речима, рана историја алкалних батерија није припадала једном патенту или појединцу, већ је била резултат паралелног развоја у различитим регионима.
Јунгнерово истраживање је показало да алкална хемија може подржавати акумулаторне батерије; Едисонова верзија је додатно подстакла развој батерија за складиштење енергије са високим излазом и издржљивим. Едисонова батерија је користила калијум хидроксид електролит и никел-жежане електроде, и провео је године тестирајући различите материјале пре него што је сматрао производ зрелим. Пошто су оба истраживача спровела своје студије независно, није било стварног спора о плагијату. На крају крајева, алкална технологија батерија већ је успоставила дугу развојну трајекторију пре широког прихватања модерних кућних батерија.
Јунгнерова истраживања из 1899. представљају најранију фазу развоја алкалних батерија. Његова батерија која се може напунити, користећи алкални електролит, била је значајан пробив у поређењу са многим претходним батеријама. Такође је учествовао у развоју технологије никла-гвожђа и никла-кадмија, чиме је заузео важно место у историји батерија.
Едисонова алкална батерија, развијена 1901. године, била је комплетна независно, са циљем да задовољи потребе транспортног сектора у то време. Његов тим се надао да ће створити лакшу и снажнију батерију за електрична возила, која су се још увек такмичила са другим енергетским системима. Едисонова батерија се разликовала од алкалних батерија са сувим ћелијама које су касније продате у продавницама, али је представљала сличан смер у решавању проблема трајне, преносиве енергије. Јунгнер је заједно са Едисоном поставио технолошку основу за касније проналазаче.
Након ових раних открића, развој алкалне батерије дуго је стагнао. Иако је хемијски систем постојао, потражња на тржишту за малим, дуготрајним преносливим изворима енергије није била довољна да би се брзо развио.
Око пола века касније, 1950-их, ситуација се променила. Са појавом преносивих електронских и кућних апарата, појавила се потреба за батеријама које раде боље.
Најважнији покретачи тржишта били су фенерске лампе и транзисторски радио-редови. За ове уређаје била је потребна стабилна и дуготрајна енергија. Иако су традиционалне цинк-углећене батерије биле у стању да функционишу, њихов кратак животни век и лоше функционисање у уређајима који су тражили много енергије били су непожељни. Пролиферација потрошачке електронике довела је до тога да корисници траже батерије са дужем трајањем батерије, стабилнијим напоном и мање циклуса замене, чиме је проправљен пут за модерну алкалну батерију.
Модерна алкална батерија са сувом ћелијом често се приписује канадском инжењеру Луису Урију. Радио је у Евереадију (бренд под Унион Карбиде, касније развијен у Енергизер). Године 1955. послат је у истраживачку лабораторију у Парми, Охајо, да би побољшао тада краткотрајне цинк-углећне батерије.
Уријево кључно откриће било је да комбиновање цинка са манган диоксидом и коришћење алкалног електролита може створити батерије са дужем трајањем живота, боље погодне за преносиву потрошњу електронику. Касније је још више побољшао перформансе батерије користећи цинк у праху.
Године 1957. Ури је заједно са Карлом Кордешем и П.А. Марсалом поднео захтев за патент за алкалну батерију, који је одобрен 1960. године.
Прве алкалне батерије Евереади су продате између 1958. и 1959. године, а бренд је званично преименован у Енергизер 1980. године. Иако је рана производња наишла на неке производне проблеме, када су се они решили, батерија је брзо постигла велики комерцијални успех. Алкалне батерије које се и данас користе у суштини су засноване на Уријевом оригиналном дизајну.
Модерне алкалне батерије користе цинк као негативну електроду (манган диоксид као позитивну електроду) и алкални електролит за подршку хемијској реакцији. Овај систем је посебно погодан за уређаје са малом до средњом потрошњом енергије јер може стабилно изводити снагу током релативно дугог периода.
Зато су алкалне батерије идеалне за уређаје као што су даљински контроле, играчке, радије и фенерчеве.
У поређењу са ранијим батеријама, алкалне батерије пружају значајна побољшања у поузданости, трајању и лакоћи употребе. Они су довољно јефтини да се масовно производе и су супериорни од традиционалних цинк-углећних батерија у многим свакодневним сценаријама. Њихов стандардизовани цилиндрични облик такође их чини једноставним за стандардизацију и широко се користе у потрошачким производима. То је комбинација хемијског система и производње који је учинио алкалне батерије стандардним батеријом за једнократну употребу у многим домаћинствима.
Алкалне батерије се широко користе у различитим производима потрошачке електронике јер постижу добру равнотежу између трошкова, доступности и перформанси. Они су посебно погодни за уређаје који не захтевају изузетно велику тренутну снагу, али треба да имају дугу трајање батерије, као што су радио, играчке, фотоапарати и фенерце. Њихова популарност потиче више од практичности него од технолошке софистицираности.
Успех алкалних батерија показује како се технологија прилагођава свакодневном животу. Како су преносиве електронске уређаје постале све уобичајеније, потрошачи су имали потребу за јефтином, стандардизованом и лако заменетом енергијом. Алкалне батерије боље су задовољиле ову потребу у поређењу са многим ранијим решењима. Зато, чак и са континуираним развојем технологије пуњења, алкалне батерије остају један од најчешћих извора енергије у модерним домаћинствима.
Историја алкалних батерија показује како могу да раде заједно изум, повољни тренуци и потражња на тржишту. Јунгнер и Едисон су замислили концепт алкалних батерија пре него што је тржиште зрело, док је Ури успјешно комбиновао овај хемијски систем са стварним комерцијалним потребама средином 20. века. Оно што је на крају рођено није било само батерија, већ фундаментална платформа која је покретала развој ере преносиве електронике.
Данас су алкалне батерије толико присутне да изгледају као да су уобичајене, али њихов успех заправо се гради на деценијама експериментације и побољшања. Од раних акумулаторних батерија са алкалним батеријама до савремених цинк-манган диоксид батерија са сувим ћелијама, њихов развој више личи на историју континуираног побољшања него на једнократни, тренутни проналаз. То објашњава зашто алкалне батерије остају витални представник свакодневних преносивих извора енергије.
Кратка историја алкалних батерија, од раних изумица Јунгнера и Едисона до пробоја Луиса Уриа који је напао еру преносиве електронике.
EN
