Son 400 yılın en önemli buluşlarından biri elektrik olmuştur. Ama burada akıla gelen soru elektriğin yaşamımızda bu kadar uzun zamandır olup olmaması ise, cevap “evet, hatta daha uzun zamandır var” olacaktır. Şaşılacak bir gerçek ise tarihin en eski çağlarından beri bilinen elektriğin ancak 1800’lü yıllardan başlayarak insanlar için kullanılabilecek bir düzeye getirilmiş olmasıdır. Mısır’lıların ise pilleri 4300 yıl önce bakır üzerine antimon kaplamak için pil kullandıkları tahmin ediliyor. Elektrik üretmede kullanıldığı bilinen en eski yöntem ise statik yüklemedir. Bir tahmine göre Bağdat’ı yöneten Pers’ler (MÖ 250) pilleri metallere gümüş kaplama amacı ile kullandılar.

Şekil 1 – Kil bir şişe içine konulmuş bakır bir boru ve ortasında demir bir çubuk. Şişe sirke ile doldurulduğunda yaklaşık 1,1 Voltluk doğru gerilim üretmektedir.  (Yaklaşık MÖ 250 ile MS 640 arası).

“Elektrikli tabanca” da denen Alessandro Volta (1745-1827) buluşu olan düzenek içine elektrik teli konulduktan sonra metan gazı doldurulan bir şişeden oluşuyordu. Telden bir elektrik kıvılcımı yollandığında kıvılcım metan gazını ateşleyerek şişenin patlamasına yol açıyordu.

Daha sonraları Volta bu buluşunu uzak mesafeler arasında haberleşme amacı ile (tabi ki yalnızca bir işaret iletebilen) kullanmayı düşündü. Düşüncesine göre İtalya’nın Como ve Milano şehirleri arasında tahta direkler üzerinde bakır tel çekilecek ve bir tarafında kıvılcım üreteci, diğer tarafında da metan dolu şişe bulunacaktı.

Taraflar arasında kararlaştırılmış bir olay gerçekleştiğinde de kıvılcım jeneratörü çalıştırılıp öteki uçtaki şişe patlatılacak ve böylece olayın gerçekleştiği mesajı iletilmiş olacaktı. Fakat bu iletişim hattı hiç bir zaman gerçeğe dönüştürülmedi.

Şekil 2: Volta ve pili 1800 de Alessandro Volta ilk modern pili icat etti. Volta bu buluşu ile metallerin kimyasal bileşimlerle temas ettiklerinde elektrik ürettiklerini ortaya koydu.

Elektrik üretiminde sonraki kademe ise elektroliz yöntemi ile oluştu. Volta 1800 yılında bazı sıvıların metaller arasında kimyasal reaksiyon yaratıp devamlı elektrik üretimine yol açtığını fark etti. Daha sonrada bu üretim hücrelerini seri bağlayarak gerilimin arttırıldığını gördü. Bu gözlemler pilin keşfedilmesine öncülük etmiştir.

Pilin bulunması ile deneyler artık kıvılcımların bir anlık etkisi ile sınırlı kalmaktan kurtuldu. Artık kesintisiz ve devamlı bir elektrik kaynağı elde edilmişti.

Şekil 3: Volta Fransa Ulusal Enstitüsünde Napolyon Bonapart’ın da bulunduğu bir topluluğa deneylerini gösterirken.

1800’lerin başında Fransa teknolojik gelişmelerin zirvesine ulaşmıştı. Yeni buluşlar ve fikirler siyasi arenadan da destek görmeye başlamıştı. Bir davet üzerine Volta Fransa Ulusal Enstitüsünde Napolyon Bonapart’ın da bulunduğu bir topluluğa bir dizi ders verdi. Bu dersler sırasında yapılan pillerden kıvılcım üretme, elektrik ile çelik bir teli eritmek, elektrik ile bir silahı ateşlemek ve suyu elemanlarına ayırmak gibi deneylerde Napolyon bizzat Volta’ya yardımcı oldu.

1802 de Dr. William Cruickshank seri üretilecek pilin tasarımını yaptı. Cruickshank aynı boyutlarda kare şeklinde kesilip uçlarından lehimlenmiş bakır ve çinko plakaları etrafı çimento ile sıvanmış tahta kutulara koyarak içini tuzlu su ya da su ile seyreltilmiş asitle dolduruyordu. Plakaların aralarındaki mesafeyi sabit tutmak için tahta yüzeyin üzerine oluklar yapılıyordu.

Sir Humphry Davy’nin Londra Kraliyet Enstitüsü kasalarına çok güçlü pilleri yerleştirmesi yeni buluşların önünü açtı. Davy pilleri karbon elektrotlara bağlayarak elektrikle üretilen ilk ışığı elde etti. Bugün ark lambası dediğimiz düzeneğin çalışmasını izleyenler sonraları bu ışığın o güne kadar gördükleri en parlak ışık yayı olduğunu söylediler.

Tekrar doldurulamadıkları için yapılan bütün bu piller ilkel piller sınıfına giriyordu. 1859 da Fransız fizikçi Gaston Planté şarj olabilen pili icat etti. Bu pillerin çalışma prensipleri bugün hala kullandığımız akülerdeki kurşun/asit sistemi ile aynı idi.