การทำแบตเตอรี่เซลล์เปียก

แบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยปฏิกิริยาเคมี แม้ว่าแบตเตอรี่สมัยใหม่ชุดแรกจะได้รับการพัฒนาในศตวรรษที่ 19 แต่ก็มีหลักฐานบางอย่างที่บ่งชี้ว่าแบตเตอรี่เซลล์เปียกแบบหยาบถูกผลิตขึ้นอย่างน้อย 2,000 ปีก่อนในเมโสโปเตเมีย ตามชื่อที่สื่อถึง แบตเตอรี่แบบเซลล์เปียกใช้ตัวกลางที่ประกอบด้วยอิเล็กโทรไลต์เหลวเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมี ตัวอย่างเช่น ในแบตเตอรี่กรดตะกั่ว สารละลายอิเล็กโทรไลต์เหลวที่มีน้ำ 65 เปอร์เซ็นต์และกรดซัลฟิวริก 35 เปอร์เซ็นต์จะสัมผัสกับแผ่นโลหะของตะกั่วและตะกั่วออกไซด์ เมื่อเชื่อมต่อแบตเตอรี่ กรดจะเกาะกับเพลตในปฏิกิริยาที่ส่งกระแสไฟฟ้าผ่านวงจรที่ต่ออยู่ด้วย หากแบตเตอรี่สามารถชาร์จใหม่ได้โดยใช้กระแสไฟย้อนกลับ โดยแยกกรดออกจากเพลต เรียกว่าแบตเตอรี่สำรองหรือชาร์จใหม่ได้ มิฉะนั้น หากไม่สามารถชาร์จได้ แสดงว่าเป็นแบตเตอรี่หลัก หากแบตเตอรี่ใช้วัสดุที่เป็นของเหลวและชื้นน้อยกว่า แทนที่จะใช้สารละลายของเหลว จะเรียกว่าเซลล์แห้ง

เด็กนักเรียนจำนวนมากผลิตแบตเตอรี่เซลล์เปียกแบบพื้นฐานทุกปีจากส่วนผสมในชีวิตประจำวันที่พบในบ้านทุกหลัง สารละลายอิเล็กโทรไลต์เป็นของเหลว pH ที่ไม่เป็นกลางทั่วไป เช่น น้ำมะนาว (มะนาวหรือมะนาวใช้ได้ดี) หรือน้ำส้มสายชูสำหรับกรด หรือแอมโมเนียเป็นเบส วัสดุที่จำเป็นอื่นๆ ในการสร้างเซลล์เปียกคือโลหะสองชนิด ซึ่งแต่ละอย่างสูญเสียอิเล็กตรอนในอัตราที่ต่างกัน อลูมิเนียมฟอยล์ซึ่งสูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่าย กลายเป็นขั้วลบหรือขั้วบวก ลวดทองแดงซึ่งไม่กลายเป็นขั้วบวกหรือแคโทด วางโลหะทั้งสองนี้ลงในของเหลวอิเล็กโทรไลต์โดยให้โลหะที่สัมผัสได้เพียงพอต่อการเชื่อมต่อสายไฟของวงจร หากโลหะสัมผัสกับขั้วของแอมมิเตอร์กระแสตรง ประจุไฟฟ้าขนาดเล็กจะบันทึก

แบตเตอรี่เซลล์เปียกแบบธรรมดาที่ทำโดยเด็กนักเรียนนั้นไม่ทรงพลังและไม่มีการใช้งานจริงมากนัก แต่เนื่องจากเนื้อหาที่เป็นของเหลว แบตเตอรี่แบบเซลล์เปียกจึงเปราะบางและขนส่งได้ยาก นอกจากนี้ หากมีสารกัดกร่อน เช่น กรด ก็อาจเป็นอันตรายได้ แบตเตอรี่เซลล์เปียกที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือแบตเตอรี่รถยนต์ซึ่งมีสารละลายกรดซัลฟิวริก กรดแบตเตอรีที่เรียกว่ากรดนี้เป็นสิ่งที่อันตรายที่สุดในการเปิดซีลหรือทิ้งแบตเตอรี่รถยนต์ กรดซัลฟิวริกไม่เพียงแต่เผาผลาญผิวหนังได้ไม่ดีและก่อให้เกิดควันที่ระคายเคืองเท่านั้น แต่ตะกั่วที่ใช้สำหรับขั้วแบตเตอรี่ยังมีพิษอีกด้วย ปัจจุบัน แบตเตอรี่รถยนต์เป็นรูปแบบของเซลล์เปียกที่เรียกว่าเซลล์เจล ในแบตเตอรี่เหล่านี้ สารละลายกรดซัลฟิวริกผสมกับซิลิกาเพื่อผลิตวัสดุคล้ายเจลและไม่เคลื่อนที่ เป็นผลให้แบตเตอรี่มีโอกาสน้อยที่จะกัดกร่อนหรือทำสารอันตรายหกถ้ากลับด้านหรือหักในอุบัติเหตุ อีกทั้งยังติดทนนานเนื่องจากเจลไม่ระเหยและสามารถชาร์จใหม่ได้