Jak jste asi poznali z názvu dnešního dílu seriálu o technologiích, řeč bude o bateriích. Možná si to ani neuvědomujete, ale v současné době již mohou téměř všechny běžné elektrické spotřebiče fungovat na baterky. Počínaje hodinkami, které si již bez baterií nedovedeme ani představit, a konče notebooky, televizory a telefony. Doslova a do písmene se na nás valí bateriová lavina. Každá baterka se totiž jednou vybije a co s ní potom? A i když je to akumulátor, tak ten má také jistou omezenou životnost. A jsme u stejného problému. I na tyto otázky se pokusím najít v tomto povídání odpověď. Dále se budeme zabývat principem vzniku energie v bateriových článcích. Bez povšimnutí nezůstanou ani akumulátory, jakožto obnovitelné zdroje elektrické energie. Dejme se tedy do práce.
Rodokmen, za který by se nemusela stydět ani královská rodina.
Jako vždy začínáme pohledem do minulosti. Jednoho dne roku 1745 si pomořanský farář Ewald von Kleist přinesl od magistra lékárníka několik prázdných lahví. Tento vědec - samouk a nadšený experimentátor totiž plánoval uskutečnit důležitý pokus s elektrickou silou - vis electrica - jak ji tehdy nazývali. Chtěl si ověřit mezi filozofy a fyziky rozšířený názor, že elektřina je jistý druh neviditelné kapaliny, která může protékat kovy i vlhkými vlákny. Pokud tomu tak skutečně je, pak se přece musí dát plnit do lahví, uvažoval farář. A tak energicky otáčel klikou svého elektrizátoru (v podobě známého Van der Wallsova generátoru), vytvářejícího elektrický proud třením, a lahve, do nichž předem nalil vodu, "naplňoval elektrickou kapalinou". V jednu chvíli ale dostal do prstů takovou ránu, až mu z toho vypadla láhev z ruky a rozbila se. Závěr, který z experimentu vyvodil byl však správný: v nádobě s vodou lze skladovat elektrickou energii. Později láhev ještě zdokonalil oboustranným obalením hliníkovou fólií, která nahradila vodu. Mezitím se k téměř stejnému zařízení dopracoval na úplně jiném místě, v nizozemském Leydenu, Pieter van Musschenbroek. Tak se zrodila leydenská láhev, akumulátor elektrického náboje předchůdce kondenzátoru. Kdybychom tyto snahy chtěli popsat současným jazykem, konstatovali bychom, že všichni hledali přenosný, lehce použitelný zdroj elektrické energie. Těžkopádné elektrizační stroje - elektriky ani leydenské lahve se jím však stát nemohly; jejich energetický obsah (kapacita) byl totiž nepatrný. Ve své době byly ovšem nesmírně populární. Většinou sloužily na zábavné experimenty hodné dokonce králů... přinejmenším francouzského, který nechal elektrizovat svou tělesnou stráž a ohromně se bavil, jak jeho ochránci vyskakují v rytmu elektrických úderů. Skutečný zlom s dalekosáhlými důsledky, spojený se jménem Alessandra Volty, však měl teprve přijít.
Jeho objevu předcházela jedna důležitá předehra, o niž se postaral italský lékař a anatom Luigi Galvani. Ten si při pitvání žáby povšiml, že po dotyku zelektrizovaným skalpelem se její stehýnka smršťují. Podobné kontrakce zaregistroval, jestliže je měděnými drátky upevnil na železné mříže. Aby vyloučil vliv atmosférické elektřiny, rozhodl se experimentovat v místnosti. Když 30. října 1786 pitval žábu položenou na železné destičce a měděným drátkem, zapíchnutým do její míchy, se dotkl desky, žabí stehýnka se začala smršťovat. Svá pozorování ovšem vysvětloval nesprávně jako "zvířecí elektřinu", vznikající podobně jako u rejnoka elektrického. Předpokládal, že svaly a nervy tvoří dva póly nabitého kondenzátoru - svaly záporný, nervy kladný.
Traktát o Galvaniho objevech si přečetl jeho krajan, fyzik Alessandro Volta, který po zopakování pokusů vyslovil přesvědčení, že "pro cirkulaci elektřiny v uzavřeném okruhu je nevyhnutelné, aby byl složen alespoň ze dvou vodičů první třídy a jednoho vodiče druhé třídy". To byly tehdy ve fyzice úplně nové pojmy. Kromě nich zavedl i moderní pojem stacionární elektrický proud. Fenomén, vznikající při styku dvou různých kovů, pak v roce 1793 nazval kontaktní elektřinou. Pochopitelně, nebyl by badatelem, kdyby ho nenapadlo vyzkoušet ji u všech dostupných kovů. Vzhledem k tomu, že galvanometry a voltmetry ještě neexistovaly, zkoumal a vyhodnocoval je - vlastním jazykem, na nějž postupně přikládal dvojice destiček z odlišných kovů. A protože měl tento smyslový orgán díky jedinečné italské kuchyni zvlášť dobře vyvinutý, sestavil kovy podle velikosti jejich elektrochemického potenciálu do řady, počínající zinkem, cínem, olovem, železem a končící drahými kovy platinou, zlatem a stříbrem.Tuto řadu, která se na památku po svém objeviteli jmenuje Voltova, později ještě doplnil o některé kovové slitiny, například mosaz. Pro jejich asi osmadvacet členů platilo jednoduché pravidlo, čím byly dál od sebe, tím větší elektrické napětí vznikalo, projevující se odlišnou "chutí proudu". Své výzkumy a experimenty završil v roce 1800 představením tzv. Voltova sloupce, složeného z více než stovky zinkových a stříbrných kotoučů, oddělených papírem napuštěným slanou vodou. Tento prototyp galvanického článku mu přinesl světový věhlas a četná oficiální uznání včetně Železného kříže a titulu rytíře Čestné legie. Musel ho dokonce předvést i Napoleonovi, který jeho tvůrce jmenoval senátorem. Zakrátko Volta zkonstruoval také klasickou baterii, sestavenou z několika dvojic stříbrných a zinkových desek, umístěných v nádobkách s kyselinou sírovou a pospojovaných za sebou do série. Na prahu devatenáctého století tak lidstvo získalo první stálý zdroj elektrického proudu. Byl to velký dar, jenž urychlil vývoj mnoha odvětví, včetně elektrochemie.
