배터리는 누가 발명했나요?

우리 대부분은 일상 생활에서 다양한 모양과 형태의 배터리를 사용하고 이를 당연하게 여깁니다. 아침에 우리를 깨워주는 알람시계, 출근하는 자동차, 우리를 살아있게 해주는 심장박동기, 소통을 가능하게 해주는 휴대폰 배터리까지. 그러나 배터리는 오늘날의 위치에 도달하기까지 오랜 발견과 개발 과정을 거쳤습니다.

이 목록에서는 배터리의 개선과 발전을 형성하는 데 도움이 된 배터리 역사상 획기적인 발전 중 일부를 살펴봅니다(그림 1).

바그다드 포대(1700년): 1938년 독일 고고학자 빌헬름 코닉(Wilhelm Konig)이 이라크 바그다드 인근 쿠주트 라부(Khujut Rabu)에서 대략 인간 주먹만한 크기의 토기 항아리를 발굴했습니다. 2,200년 된 이 항아리는 아스팔트 마개로 밀봉된 구리 원통 안에 쇠막대로 구성되어 있습니다. 이 항아리는 2000년 전 이 지역을 지배했던 파르티아 문명의 주민들이 은에 금을 전기도금하는 전기전지로 활용했던 것으로 추정된다. 이 집합체는 "바그다드 배터리"로 알려졌습니다. 그러나 현재 이 추측을 뒷받침하는 구체적인 증거가 없으며 이러한 유물의 연대에 대해서도 논란이 남아 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.1

볼타 파일(1800): 배터리의 "진정한" 발견자로 여겨지는 알레산드로 볼타(Allesandro Volta)는 일반적으로 볼타 파일이라고 불리는 현대 배터리의 최초의 성공적인 시연을 만들어 소개했습니다. 이 장치는 일련의 아연판과 은판을 함께 쌓아서 구성되었으며, 각 판은 산과 소금 용액에 담근 천으로 분리되어 있습니다. 이 발명은 1830년대 후반의 전신 개발과 훨씬 후에 1870년대의 전화 개발을 포함하여 장거리 통신의 혁명적인 발전을 위한 길을 열었다는 점에서 중요한 이정표를 세웠습니다. 그러나 원래의 볼타 파일은 전극 표면에 달라붙은 화학 반응으로 인해 수소 기포가 발생하는 문제에 직면했습니다. 이 문제로 인해 배터리 성능이 급격히 저하되어 실용성이 제한되었습니다.

다니엘 전지(1836): 영국의 화학자 존 다니엘(John Daniel)은 1836년 다니엘 전지라고 불리는 2액체 전지를 발견하여 볼타 전지의 성능 저하를 해결했습니다.2 이 시스템은 아연 양극이 있는 유리병으로 구성되었습니다. 상단은 구리 음극이고 하단은 구리 음극입니다. 농축된 CuSO4와 묽은 H2SO4의 2층 액체를 전해질로 사용했습니다. 그것은 다른 참신한 디자인의 도입으로 그 명성이 무색해진 19세기 후반까지 주로 전신에 전력을 공급하기 위해 상업적으로 이용되었습니다. 지금까지 다양한 배터리 설계는 모두 화학 반응에 의해 소모된 전극은 재생될 수 없다는 일회용 철학을 기반으로 하여 현재 일차 전지라고 불리는 것을 정의했습니다.

납산 저장 셀(1854): 1854년 독일 물리학자 Wilhelm Josef Sinsteden은 희석된 H2SO4 용기에 두 개의 납 시트를 사용하여 재충전 가능한 배터리의 개념을 밝혔습니다. 얼마 지나지 않아 1859년 프랑스 물리학자 가스통 플란테(Gaston Planté)는 세계에 혁명을 일으킨 최초의 충전 가능한 납축 배터리3를 출시했습니다. 이는 분리기 역할을 하는 고무 스트립이 있는 이중 납 시트로 구성되었으며, 이를 다시 나선형으로 말아서 묽은 H2SO4 전해질에 담갔습니다.

Leclanché 셀(1866): 1866년 프랑스 물리학자인 George Leclanché는 당시의 일반적인 접근 방식에서 몇 가지 중요한 혁신과 변형을 도입했습니다. 그는 MnO2를 전극 중 하나로 활용하는 새로운 유형의 배터리를 개발하여 이러한 목적으로 최초로 산화물을 사용했습니다.1 산화납은 1881년까지 납축 배터리 설계에 포함되지 않았습니다. 벨기에 전신 서비스는 신속하게 1867년에 이 기술을 채택하여 특허에서 시장으로의 매우 빠른 전환을 보여주었습니다.1 Leclanché는 또한 NH4Cl 용액을 전해질로 사용하는 방법을 도입했는데, 이는 양성자산을 사용하는 일반적인 관행에서 벗어났습니다.