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電池の開発の歴史

Sep 02, 2024 伝言を残す

1746年、オランダのライデン大学のメイソン・ブロックが電荷を集めるための「ライデン瓶」を発明しました。彼は、苦労して得た電気が空気中に徐々に消えていくのを見て、それを保存する方法を見つけたいと考えました。ある日、彼は銃身を空中に吊り下げ、電動モーターを銃身に接続し、銅線を銃身から引き出し、水の入ったガラス瓶に浸した。彼は助手に片手でガラス瓶を持たせ、一方メイソン・ブロックは側面のモーターを勢いよく振った。この時、助手が誤ってもう一方の手を砲身にぶつけてしまい、突然強い電撃を感じて叫び声を上げた。その後、メイソン・ブロックはアシスタントと交代して、モーターを始動するように頼みました。彼は片手で水筒を持ち、もう一方の手で砲身​​に触れた。
1780年、イタリアの解剖学者ルイージ・ガルヴァーニはカエルを解剖中、両手に持った別の金属器具で誤ってカエルの太ももに触れてしまいました。カエルの足の筋肉が、まるで電流で刺激されたかのように、すぐにピクピクと動きました。しかし、一種類の金属器具だけを使ってカエルに触れた場合、そのような反応は起こりません。ガルバーニは、この現象は動物の体内で生成される一種の電気(彼が「生体電気」と呼んだもの)によって起こると信じていました。
ガルバーニの発見は物理学者の間で大きな関心を呼び起こし、電気を生成する方法を見つけるためにガルバーニの実験を繰り返すことを競い合いました。イタリアの物理学者ヴォルタは、複数の実験を行った結果、ガルバーニの「生体電気」理論は正しくなく、カエルの筋肉が電気を発生できるのはおそらく筋肉内の何らかの液体の作用によるものであると考えた。自分の主張を証明するために、ボルトは 2 枚の異なる金属シートをさまざまな溶液に浸して実験しました。これら 2 枚の金属シートのうちの 1 枚が溶液と化学反応を起こす限り、金属シート間に電流が発生することが判明しました。
1799年、イタリアの物理学者ボルタは、亜鉛板とブリキ板を塩水に浸し、2つの金属を接続するワイヤーに電流が流れることを発見しました。そこで彼は、塩水に浸した布や紙をたくさんの亜鉛と銀のシートの間に置き、平らに積み重ねました。両端を手で触ると強い電気刺激を感じます。ボルトは、この方法を使用して世界初のバッテリー「ボルトスタック」を作成することに成功しました。この「ボルトスタック」は実際には直列接続されたバッテリーパックです。初期の電気実験や電信機の動力源となりました。
1836年、イギリスのダニエルは「ボルトスタック」に改良を加えました。彼は希硫酸を電解液として使用して電池の分極の問題を解決し、平衡電流を維持できる初の無分極亜鉛銅電池を作成しました。それ以来、これらのバッテリーはいずれも、長期間使用すると電圧が低下するという問題を抱えていました。
一定期間の使用後にバッテリーの電圧が低下した場合、逆電流を流すことでバッテリーの電圧を回復できます。このタイプのバッテリーは充電して再利用できるため、「バッテリー」と呼ばれます。
1860 年には、フランスのジョルジュ・レクランシュも、広く使用されている炭素亜鉛電池の前駆体を発明しました。負極は亜鉛と水銀の合金棒(亜鉛ボルト試作電池の負極であり、負極を製造するのに最適な金属の一つであることが証明されている)であり、正極は混合物を含む多孔質のカップである。粉砕した二酸化マンガンと炭素の混合物。炭素棒が集電体としてこの混合物に挿入されます。負極棒と正極カップは両方とも電解液としての塩化アンモニウム溶液に浸漬されています。このシステムは「湿式バッテリー」と呼ばれます。レクサスが製造した電池はシンプルだが安価だったため、1880年まで改良された「乾電池」に置き換わることはなかった。負極は亜鉛缶(電池の外殻)に改良され、電解液はペースト状になった。これは基本的に炭素亜鉛電池としてよく知られているものです。
1887 年にヘラーソンというイギリス人が最初期の乾電池を発明しました。乾電池の電解液はペースト状で液漏れがなく、持ち運びが容易なため広く使用されています。
1890 年、トーマス エジソンは充電可能な鉄ニッケル電池を発明しました。

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