Klein en krachtig: innovatie in de geschiedenis van de batterij
Sinds de batterij in 1800 werd uitgevonden, zijn wetenschappers hard aan het werk geweest om de energiebron te verbeteren. Zo werd het apparaatje in de twee eeuwen geschiedenis van de batterij vooral kleiner en krachtiger.
De uitvinding van de batterij
De eerste batterij, in 1800 uitgevonden door de Italiaanse natuurkundige Alessandro Volta, werd ook wel de ‘Zuil van Volta’ genoemd. Zoals de naam doet vermoeden, was deze vroegste batterij groot en zwaar. Hij bestond uit een stapel koperen en zinken schijven die gescheiden werden door een stuk karton of leer gedrenkt in zoutoplossing. Hoewel Volta’s batterij de eerste was die geladen stroom kon vasthouden terwijl het apparaat niet werd gebruikt, bedroeg de levensduur van de batterij ongeveer een uur. Het was desondanks een revolutionaire uitvinding. Andere geleerden gingen in de negentiende eeuw daarom direct aan de slag om de batterij te verbeteren.
Innovatie en de markt
De Voltabatterij kon op veel punten technisch verbeterd worden. In de eerste plaats was de gebruiksduur van de batterijen een belangrijk verbeterpunt, maar al snel moesten ook het gewicht en de omvang van de batterijen teruggebracht worden om goed bruikbaar te zijn. Daarom begonnen wetenschappers te experimenteren met verschillende modellen en chemicaliën.
Aan het einde van de negentiende eeuw, in 1899, vond de Zweedse wetenschapper Waldemar Jungner de alkalinebatterij uit, die klein en licht was en aanzienlijk meer energie kon opslaan dan gangbare batterijen. Desondanks duurde het nog tot ver in de jaren ‘50 tot de alkalinebatterij betaalbaar werd en de markt veroverde. De bekende uitvinder van onder andere de gloeilamp, Thomas Edison, zette begin 20e eeuw zijn geld nog in op een ander type batterij. Hij patenteerde de eveneens door Jungner uitgevonden, maar veel minder effectieve nikkel-ijzerbatterij en hoopte daarmee elektrische auto’s op de markt te kunnen brengen.
De lithiumbatterij en de knoopcel
Lithium is een metaal met een lage dichtheid en de beste energie-gewichtsverhouding. De Amerikaanse scheikundige Gilbert Lewis begon in 1912 te experimenteren met lithium in batterijen. Ook daarna duurde het nog lang, tot in de jaren ’70, voordat de eerste lithiumbatterij op de markt verscheen. Sindsdien is de lithiumbatterij niet meer weg te denken uit de moderne tijd. Zo wordt de knoopcel bijvoorbeeld gebruikt in zeer kleine apparaten, zoals horloges en hoortoestellen. Zonder die kleine batterijtjes zouden gehoorapparaten niet zo discreet en handzaam geweest zijn. De reeks innovaties op het gebied van levensduur, gewicht en maat waar wetenschappers sinds de uitvinding van de batterij in 1800 aan gewerkt hebben heeft daarom het alledaagse leven de afgelopen twee eeuwen revolutionair veranderd.
Bronnen:
- Electrochemistry Encyclopedia/Franco Decker, ‘Volta and the “Pile”’
- Battery University, ‘Historical developments: Early innovators’
- Phys.org, ‘The history and development of batteries’
Afbeelding:
‘Doosje Witte Kat 10 kleine staafbatterijen’, een oud Nederlands batterijenmerk dat niet meer bestaat. Alf van Beem [Public Domain via Wikimedia Commons]
