Вольтов столб: строительство первой батареи

Mar 26, 2023

В современном технологичном мире большинство из нас каждый день взаимодействуют с той или иной батареей. Будь то стартерная батарея в автомобиле, литиевая батарея в телефоне или даже просто батарейка типа «таблетка» в наручных часах, батареи лежат в основе многих вещей, которые сегодня делают общество возможным. Не так было в начале 1800-х годов, когда химики и физики впервые создавали батареи и экспериментировали с ними. А эти батареи были огромными, неперезаряжаемыми и к тому же довольно хрупкими. Это не то, что подходит для питания чего-либо, но если вы хотите узнать, каково было бы использовать одно из этих устройств, следуйте примеру конструкции [Кристофера] вольтовой батареи.

Вольтов столб исторически создавался с использованием дисков из чередующихся цинка и меди в сочетании с кислым электролитом, но в этой конструкции вместо дисков большего размера используются гораздо более удобные металлические полосы. Для облегчения впитывания раствора электролита используются ткани, а для скрепления всего используется корпус, напечатанный на 3D-принтере, со встроенным пружинным механизмом, который оказывает давление на чередующиеся металлические полоски. Электролит здесь представляет собой не что иное, как соленую воду, которая переносит ионы от одного конца батареи через цепь к другому. Когда все собрано в корпусе, напечатанном на 3D-принтере, гальваническая батарея создает напряжение почти 3 В, хотя [Кристофер] отмечает, что напряжение должно быть ближе к 5 В, но, скорее всего, где-то внутреннее короткое замыкание.

Хотя вольтовые сваи больше не имеют большого применения из-за своих ограничений, [Кристофер] намеревался использовать эту конструкцию скорее в качестве образовательной демонстрации, чем для практического применения. Его гораздо проще построить, чем более исторически точный, а использование пружин и деталей, напечатанных на 3D-принтере, означает, что его можно сделать так, чтобы он имел большее или меньшее напряжение, просто добавляя или удаляя ячейки внутри стопки. Он также похож на лимонную или картофельную батарею, практическое применение последней из которых мы видели в этом картофельном аккумуляторе на 12 В.