Современото општество е тесно поврзано со електричната енергија. За да се добиеелектрична енергија, луѓето користат различни енергетски форми, вклучувајќи фосилни горива, хидроенергија, ветерна енергија, сончева енергија, хемиска енергија и нуклеарна енергија, претворајќи ја оваа енергија во електрична енергија за употреба. Меѓу нив, уредите кои можат директно да ја претворат енергијата произведена од хемиски реакции во електрична енергија се нарекуваат хемиски извори на енергија (најчесто се нарекуваат батерии).
Развојот на хемиските извори на енергија може да се проследи уште во 18 век. Во 1786 година, италијанскиот биолог Гарвани првпат ја забележал контракцијата на мускулите на нозете на жабата за време на експериментот со дисекција на жаба и го нарекол биоелектрицитет. Последователно, во 1800 година, друг италијански научник, Волта, врз основа на истражувањето на Гарвани, предложил нова теорија: тој верувал дека грчењето на нозете на жабата е предизвикано од струјата генерирана од контактот на различни метали. Врз основа на оваа хипотеза, Волта наизменично ги редеше листовите од цинк и бакар и ги одвои со кожа натопена во солена вода, со што го создаде првиот вистински извор на хемиска енергија во светот, познатиот Волтаичен куп, како што е прикажано на слика 1-3. Во 1836 година, британскиот пронаоѓач Даниел го подобрил дизајнот на Волта и ја развил попрактичната батерија Даниел. Оттогаш, технологијата на батерии влезе во период на брз развој, со серија нови батерии како што се оловни{10}}киселински батерии, цинк-манган батерии и кадмиум{14}}никел батерии кои се појавуваат една по друга. Од почетокот на 20 век, со напредокот на технологијата, развиени се разни напредни производи за батерии, вклучувајќи цинк-сребрени батерии, железни-никел батерии, никел-металхидридни батерии, литиум метални батерии, литиум-јонски батерии и горивни ќелии. Овие иновации сега се широко користени во различни области на современото општество.
Во моментов, постојат многу видови на батерии на пазарот, а методите на нивната класификација се разликуваат. Врз основа на видот на употребениот електролит, тие можат да се поделат во неколку категории: оние што користат кисели водени раствори како електролити се нарекуваат кисели батерии; оние кои користат алкални водени раствори се нарекуваат алкални батерии; оние кои користат неутрални водени раствори се нарекуваат неутрални батерии; а батериите кои користат органски раствори на електролити се нарекуваат батерии со органски раствор на електролити. Дополнително, постојат-батерии со цврста состојба на електролити дизајнирани врз основа на цврсти електролити; а батериите кои користат стопени соли како електролити се нарекуваат батерии со стопена сол електролит.
Почесто, батериите се класифицираат врз основа на нивните работни карактеристики и механизмите за складирање на енергија, кои обично спаѓаат во четири главни категории:
Примарни батерии
(1) Примарните батерии, познати и како галвански ќелии, се однесуваат на тип на батерија што не може да се врати во почетната состојба по празнењето со полнење. Ова значи дека таквите батерии може да се користат само еднаш. Причината зошто примарните батерии не се-полнат е тоа што нивните внатрешни хемиски реакции се инхерентно неповратни, или дури и ако теоретски се реверзибилни, постигнувањето реверзибилна реакција во практични услови е исклучително тешко. Цинк-батериите од манган и батериите со литиум манган диоксид се два вообичаени примери на примарни батерии.
Секундарни батерии
(2) Секундарните батерии, исто така познати како батерии за складирање, се батерии кои можат да ги вратат внатрешните активни материјали во нивната прет{1} состојба на празнење преку полнење по празнењето, со што се овозможува циклична употреба. Овие батерии се широко користени во секојдневниот живот и во индустриското производство. Репрезентативните секундарни батерии вклучуваат оловни-киселински батерии, никел-металхидридни батерии и литиум-јонски батерии.
Батерии за складирање
(3) Батериите за складирање, познати и како активирани батерии, се карактеризираат со тоа што активните материјали на електролитот и електродата остануваат одвоени за време на складирањето или електролитот е во неактивна состојба. Тие почнуваат да работат само кога е потребно, откако ќе се активираат со инјектирање на електролит или други средства. Бидејќи активните материјали на позитивните и негативните електроди не се испразнуваат спонтано за време на складирањето, овие батерии се идеални за долгорочно зачувување-. Цинк-сребрените батерии и батериите со магнезиум-бакар хлорид се два вообичаени типа на батерии за складирање.
Горивни ќелии
(4) Горивните ќелии, познати и како континуирани батерии, имаат неактивни електроди материјали кои служат како платформи за електрохемиски реакции. Активните материјали потребни за позитивните и негативните електроди се складираат надворешно и континуирано се доставуваат до батеријата за време на работата, со што се обезбедува континуирано напојување. Горивните ќелии главно вклучуваат горивни ќелии со мембрана за размена на протони и алкални горивни ќелии.
Во споредба со другите видови енергија, хемиските извори на енергија се познати по нивната висока ефикасност на конверзија на енергија, леснотија на ракување, висока безбедност, леснотија на минијатуризација и еколошка пријатност. Овие карактеристики ги прават батериите незаменливи во секојдневниот живот и во индустриското производство. Развојот на батериите за складирање енергија е неразделен од севкупниот општествен напредок и технолошките иновации; истовремено, развојот на технологијата за батерии, исто така, промовира понатамошно истражување и развој во производствените и научните области.
Затоа, полето на батериите за складирање енергија сè уште има широки изгледи за развој уште долго време.