How batteries work - Adam Jacobson

Как работят батериите - Адaм Джейкъбсън

Translator: Petyo Dimitrov Reviewer: Anton Hikov

You probably know the feeling.

Вероятно ви е познато чувството.

Your phone utters its final plaintive "bleep"

Телефонът ви ненадейно издава сигнал "блийп"

and cuts out in the middle of your call.

и изгасва по време на разговор.

In that moment, you may feel more like throwing your battery across the room

В този момент, може би ви се иска да захвърлите батерията,

than singing its praises,

отколкото да я възхвалявате,

but batteries are a triumph of science.

но батериите са триумф на науката.

They allow smartphones and other technologies to exist

Те позволяват на смартфоните и на други устройства да съществуват

without anchoring us to an infernal tangle of power cables.

без да ни закотвят в адската плетеница на кабелите.

Yet even the best batteries will diminish daily,

Но дори най-добрите батерии ще отслабват ежедневно,

slowly losing capacity until they finally die.

бавно губейки капацитета си докато накрая загинат.

So why does this happen,

Но защо се случва това

and how do our batteries even store so much charge in the first place?

и как изобщо батериите ни успяват да задържат толкова заряд?

It all started in the 1780s with two Italian scientists,

Всичко започнало през 1780 г. с двама италиански учени

Luigi Galvani and Alessandro Volta,

Луиджи Галвани и Алесандро Волта,

and a frog.

и една жаба.

Legend has it that as Galvani was studying a frog's leg,

Легендата разказва, че докато Галвани е изучавал жабешкия крак,

he brushed a metal instrument up against one of its nerves,

той преминал с метален инструмент през нервната тъкан,

making the leg muscles jerk.

което накарало мускула да трепне.

Galvani called this animal electricity,

Галвани нарекал това животинско електричество,

believing that a type of electricity was stored in the very stuff of life.

вярвайки че този тип електричество се складира в много неща от живота.

But Volta disagreed,

Но Волта не се съгласил,

arguing that it was the metal itself that made the leg twitch.

смятайки че самия метал е накарал крака да трепне.

The debate was eventually settled with Volta's groundbreaking experiment.

Спорът бил разрешен благодарение на новаторски експеримент на Волта.

He tested his idea with a stack of alternating layers of zinc and copper,

Той тествал идеята си чрез купчина от редуващи се слоеве от цинк и мед,

separated by paper or cloth soaked in a salt water solution.

разделени от хартия или плат, напоени с разтвор от солена вода.

What happened in Volta's cell is something chemists now call oxidation and reduction.

Това което се случило в клетката на Волта химиците днес наричат окисление и редукция.

The zinc oxidizes, which means it loses electrons,

Цинкът се окислява, което означава, че губи електрони,

which are, in turn, gained by the ions in the water in a process called reduction,

които на свой ред се присвояват от йоните във водата в процес наречен редукция,

producing hydrogen gas.

произвеждайки водороден газ.

Volta would have been shocked to learn that last bit.

Волта бил шокиран да научи това в последния момент.

He thought the reaction was happening in the copper,

Той мислил, че реакцията се случва в медта,

rather than the solution.

вместо в разтвора.

None the less, we honor Volta's discovery today

Въпреки това, почитаме откритието на Волта,

by naming our standard unit of electric potential "the volt."

като сме кръстили мерната единица за електрически потенциал "волт".

This oxidation-reduction cycle creates a flow of electrons between two substances

Този окислително-редукционен цикъл създава поток от електрони между две вещества

and if you hook a lightbulb or vacuum cleaner up between the two,

и ако закачите електрическа крушка или прахосмукачка между тях,

you'll give it power.

то те ще заработят.

Since the 1700s, scientists have improved on Volta's design.

От 1700 г., учените са подобрили дизайна на Волта.

They've replaced the chemical solution with dry cells filled with chemical paste,

Те са заменили химическият разтвор със сухи клетки, пълни с химическа паста,

but the principle is the same.

но принципа е същият.

A metal oxidizes, sending electrons to do some work

Метал се окислява, изпращайки електрони, да свършат малко работа,

before they are regained by a substance being reduced.

преди да бъдат придобити отново от веществото от което са били редуцирани.

But any battery has a finite supply of metal,

Но всяка батерия има ограничен запас от метал,

and once most of it has oxidized, the battery dies.

и след като повечето от него се окисли, батерията умира.

So rechargeable batteries give us a temporary solution to this problem

Така акумулаторни батерии ни дават временно решение на този проблем,

by making the oxidation-reduction process reversible.

като правят окислително-редукционния процес обратим.

Electrons can flow back in the opposite direction

Електроните могат да се движат назад в обратна посока,

with the application of electricity.

чрез прилагането на електричество.

Plugging in a charger draws the electricity from a wall outlet

Включвайки зарядно устройство в електрически контакт

that drives the reaction to regenerate the metal,

създава реакция на регенериране на метала,

making more electrons available for oxidation the next time you need them.

предоставяйки повече електрони за окисление следващия път, когато се нуждаем от тях.

But even rechargeable batteries don't last forever.

Но дори и зареждащите се батерии не са вечни.

Over time, the repetition of this process causes imperfections

С течение на времето, повтарянето на този процес причинява несъвършенства,

and irregularities in the metal's surface that prevent it from oxidizing properly.

и нередности в повърхността на метала, което пречи на правилното окисляване.

The electrons are no longer available to flow through a circuit

Електроните не са налични да преминат през веригата

and the battery dies.

и батерията умира.

Some everyday rechargeable batteries

Някои от ежедневно презарежданите батерии

will die after only hundreds of discharge-recharge cycles,

могат да умрат само след стотици цикли от зареждане и разреждане,

while newer, advanced batteries can survive and function for thousands.

докато съвременните нови батерии могат да издържат хиляди цикли.

Батериите на бъдещето, може да са тънки колкото светлинен лъч

Batteries of the future may be light, thin sheets

които да функционират на принципа на квантовата физика

that operate on the principles of quantum physics

and last for hundreds of thousands of charge cycles.

и да издържат до стотици хиляди цикли на зареждане.

But until scientists find a way to take advantage of motion

Но докато учените намерят начин да се възползват от движенията

to recharge your cell battery, like cars do,

за зареждане на батериите, както е при колите,

or fit solar panels somewhere on your device,

или да поставят соларни панели някъде на устройството ви,

plugging your charger into the wall,

зареждането от контакта на стената,

rather than expending one battery to charge another

вместо една батерия да зарежда друга батерия,

is your best bet to forestall that fatal "bleep."

е най-добрия вариант за избягване на фаталния сигнал "блийп".