Батерии

 „Трябва да спрем в станция за презареждане“, небрежно оповести Лили, напускайки магистрала Солей и навлизайки в европейския път Е15. Двамата приятели напускаха Париж и отиваха в Комо, родният град на Алесандро Волта, изобретателят на батериите.

„Защо не го каза това малко по-рано?“, оплака се Макс, като гледаше празното шосе пред себе си. „Трябва да сме минали поне покрай три станции за презареждане докато бяхме в града“. Лили продължаваше да кара спокойно. „Ще намерим някоя по пътя“, успокои го тя.

След половин час, точно след като минаха Фонтенбло, те намериха крайпътна станция за зареждане и Лили спря. И двамата слязоха от колата и включиха автомобилния кабел в контакта. „Петнадесет минути, докато се зареди напълно“, съобщи Лили. „Какво? У нас си имаме система за бързо зареждане и вършим тази работа за половината от това време тук“, каза Макс. „За къде си се разбързал?“, попита Лили. „Дай да се разходим наоколо, природата тук е толкова красива. Има гора наблизо“.

Макс подмина предложението, тъй като той също искаше да си зареди лаптопа някъде. Лили каза, че станциите за зареждане на електрически коли не стават за зареждане на каквито и да е други устройства. Макс твърдеше, че основният принцип е един и същ.

Всички батерии правят едно и също: те преобразуват химическата енергия, съхранявана в тях, в електрическа енергия.

Всички те имат два накрайника, положителен и отрицателен, наричани електроди, които са направени от специални материали. В тях има също и материал, който ги разделя, това е електролитът. Електролитите имат едно специално свойство: съдържат много електрически заредени частици, които се движат в тях. Положително заредените частици отиват при единия електрод, а отрицателно заредените при другия, което става поради протичаща химическа реакция. Това означава, че вътре в батерията имаме насочено движение на електрически заряди. Електрическият ток, който дава мощност на някое устройство като например лаптоп, е продължение на това движение извън батерията посредством кабел 

Батерията е изтощена тогава, когато всички заредени частици на електролита са извършили своето придвижване до електродите. Това е моментът, когато цялата налична химическа енергия е изконсумирана.

Докато се зарежда, батерията взима електрическа мощност от контакта, за да я превърне в химическа енергия. Заредените частици, които сега влизат в електролита, се движат в обратна посока и електрическата енергия се консумира, за да се натрупа химическа енергия.

В зависимост от свойствата на материалите, от които са направени батериите, капацитетът на тяхната енергия се променя, защото някои материали могат да съхраняват повече химическа енергия отколкото други. Елементът, който широко се използва, за да пренася и съхранява електрически заряди вътре в батерията, е литият. Все пак обаче литият не е често срещащ се материал. Авангардните материали са съкратили времето за зареждане и са заменили материалите, които са редки на планетата ни като лития или са много токсични като кадмия, оловото или живака. Новите батерии имат електроди, които са направени от наноматериали на въглеродна основа като въглеродни нанотръби, и които не текат, защото полимери, провеждащи електрически заряди, изцяло са заменили всички техни течни части.

„Всички тези работи са страхотни“, започна Лили. „Но как те те водят до заключението, че можеш да си заредиш лаптопа тук?“

„Същият процес, същите материали, защо не?“, настоя Макс, като тайно провери, че остават още пет минути до пълното зареждане.

 „Защото това зарядно ще ти изгори лаптопа, ето защо! Този източник е прекалено силен. Волтажът му е огромен!“

„Какво е това волтаж“, невинно попита Макс.

Лили изчака малко, чудейки се дали той не се шегува с нея, и после реши да отговори. „Това основно е тенденцията на електрическите заряди да се движат между две точки. Между онези два електрода, за които говорихме. Ако си представим, че електрическият ток е вода, която тече в река, волтажът е разликата във височината между две точки. Това кара водата да тече в определена посока както е при водопада. Разликата във височината, която се използва, за да се зареди твоя лаптоп, е 220 волта. Разликата във височината, която сега зарежда нашата кола, е 500 волта. Твоят лаптоп ще бъде унищожен, той няма да може да издържи толкова голяма мощност.

„О, значи благодарение на този висок волтаж нашата кола е вече заредена?“, попита Макс със самодоволна усмивка.

Лили внезапно разбра, че той я поднася, опитвайки се през цялото това време да избегне разходката в гората. Тя закрачи към дърветата, докато Макс викаше след нея: „Чакай! Батерията на колата е напълно заредена! Върни се! Ние винаги можем да отидем на разходка на някоя от следващите станции за зареждане...след 800 километра!“