أصل البطاريات وطريقة تقديمها

قد لا ندرك ذلك، ولكن البطاريات تلعب أدوارًا مهمة مختلفة في الحياة اليومية. لقد أثبتوا أنهم مصادر كهرباء مفيدة وموثوقة وبأسعار معقولة.

من محركات السيارات والإجراءات الطبية إلى الاتصالات السلكية واللاسلكية، البطاريات غالبًا ما توفر الطاقة الأولية. لقد أصبحوا مصدرًا مهمًا للطاقة.

علاوة على ذلك، فهي المصدر الأساسي للطاقة لمعظم الأجهزة الإلكترونية اللاسلكية. من الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى الساعات وأجهزة إنذار الدخان وأجهزة التحكم عن بعد - فهي في كل مكان!

ربما تكون قد صادفت على الأقل نوعين مختلفين من البطاريات في حياتك. إن عبواتها تتحدث عن نفسها؛ ومن المحتمل أن تتمكن من التعرف على بعض الأنواع فور رؤيتها.

لكن تحديد كل نوع من أنواع البطاريات واستخداماتها قد يكون صعبًا، ونحن هنا لمساعدتك. في هذه المقالة، سنناقش الأنواع المختلفة من البطاريات.

وتتضمن أيضًا مواصفاتها وتصنيفاتها ومصطلحاتها.

ما هو بطارية?

قام الفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا باختراع أول بطارية في عام 1800. ومنذ ذلك الحين، يتم استخدام تقنية البطاريات في جميع أنحاء العالم.

أ بطارية هي مجموعة من خلية واحدة أو أكثر، تقوم بتخزين الطاقة الكهربائية لتشغيل الأجهزة الكهربائية.

كيف يعمل؟
تخلق التفاعلات الكيميائية تدفق الإلكترونات داخل الدائرة. ثم يتم تحويل الطاقة الكيميائية المخزنة إلى طاقة كهربائية مستمرة.

الخلية والبطارية

نحن جميعًا نعلم مدى قدرة البطارية على توفير الطاقة الكهربائية. ولكن ما قد لا نعرفه هو المكون الأساسي بداخلها، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في إنتاج الجهد والتيار.

ال خلية. تتعامل هذه الوحدة الكهروكيميائية الأساسية مع التخزين الفعلي للطاقة في البطارية.

تحتوي الخلية على ثلاثة مكونات رئيسية: قطبين وإلكتروليت.

لنبدأ بالأقطاب الكهربائية. هناك نوعان: الأنود و ال الكاثود.

الأنود هو القطب السالب، في حين أن الكاثود هو القطب الموجب.

عندما يفقد الأنود الإلكترونات إلى الدائرة الخارجية، فإنه يتأكسد. ويسمى أيضًا قطب الوقود أو قطب الاختزال.

على النقيض من ذلك، بمجرد أن يتقبل الكاثود الإلكترونات من الدائرة الداخلية، فإنه يتعرض للاختزال. ويسمى أيضًا القطب المؤكسد.

هذه هي المرحلة التي يحدث فيها تحويل الطاقة في البطارية، وذلك بسبب تفاعل الأكسدة والاختزال الكهروكيميائي لمكون الخلية.

العنصر الثالث هو المنحل بالكهرباءيعمل كوسيط لنقل الشحنة على شكل أيونات بين قطبين.

لا يعد الإلكتروليت موصلًا للكهرباء ولكنه موصل أيوني. وغالبًا ما يشار إليه باسم الموصل الأيوني.

بشكل عام، توفر الخلايا الموجودة في البطارية مستويات الجهد والتيار اللازمة.

أنواع مختلفة من البطاريات

تنقسم الخلايا والبطاريات الكهروكيميائية إلى نوعين. وعلى الرغم من وجود العديد من التصنيفات الأخرى، فإن هذين النوعين هما الأساسيان:

• أساسي (غير قابل لإعادة الشحن)
• ثانوية (قابلة لإعادة الشحن)

البطاريات الأساسية غير قابلة لإعادة الشحن. وهذا يعني أنه لا يمكن إعادة شحنها بالكهرباء.

تعمل البطاريات الثانوية بشكل مختلف، وهي مثالية لإعادة الشحن.

أساسي البطاريات

البطارية الأساسية هي مصدر مناسب للطاقة للأجهزة الإلكترونية المحمولة. ويشمل ذلك أجهزة الراديو والساعات والألعاب والأضواء والكاميرات والمزيد.

نظرًا لأنه لا يمكن إعادة شحنها بمجرد نفاد طاقتها، فهي من النوع الذي "تخلص منها فورًا عند تفريغها". باختصار، لا يمكن استخدامها مرة أخرى.

البطاريات الأساسية غير مكلفة وخفيفة الوزن ومريحة للاستخدام ولا تحتاج إلى صيانة. والغالبية العظمى من البطاريات المستخدمة في التطبيقات المنزلية هي من النوع أحادي الخلية.

إنها تأتي عادة في شكل أسطواني، مثل البطاريات القلويةحصلت على اسمها من الإلكتروليت المستخدم فيها: هيدروكسيد البوتاسيوم - مادة قلوية نقية.

هذا النوع من البطاريات الأولية عبارة عن مادة كيميائية مكونة من الزنك (Zn) وثاني أكسيد المنغنيز (MnO2). وتبلغ كثافة الطاقة بها 100 واط/كجم.

تشمل الأشكال والأحجام الأخرى للبطارية الأساسية بطارية على شكل عملة معدنية، والمعروفة أيضًا باسم بطاريات الخلايا المعدنيةيتم استخدامها غالبًا في المشاعل، وأجهزة التحكم عن بعد، والساعات الحائطية، والأدوات المحمولة الصغيرة، والمزيد.

التركيب الكيميائي للبطارية المعدنية قلوي أيضًا، ولكنها تحتوي أيضًا على مواد كيميائية من الليثيوم وأكسيد الفضة.

تجعل هذه المركبات هذه البطارية الصغيرة أكثر كفاءة، حيث توفر جهدًا ثابتًا ومستقرًا. وتبلغ كثافة الطاقة بها 270 واط/كجم.