باتری ها

باتری چیست

باتری وسیله ای است که تبدیل انرژی از واکنش  شیمیایی به الکتریکی را بوسیله متریال های فعال (active) سبب میشوند .

در واقع باتری ها منابع تغذیه قابل حمل و سیاری هستند که در انواع دستگاه های الکتریکی یافت میشوند.

باتری ها بر اساس ماده شیمیایی درونیشان به دسته های متنوعی تقسیم میشوند اما به صورت کلی میتوان آنها را به دو دسته باتری  های یک بار مصرف  (primary)، قابل شارژ((secondary  تقسیم کرد.

اثر حافظه

اغلب باتری‌ها ازجمله باتری‌های نیکل کادمیوم دارای اثری به نام اثر حافظه هستند به زبان ساده  اگر باتری دستگاه شما 70% شارژ خود را مصرف کند و زمانی که 30% از آن باقی‌مانده باشد به شارژ متصل گردد ظرفیت باتری شما از 100% به 70% کاهش می‌یابد و در دفعات بعد با مصرف  تنها 70 % از حجم خود اعلام خالی بودن می‌کند در این فرایند عملاً 30% از حجم باتری شما بدون مصرف باقی می‌ماند برای جلوگیری از این موضوع باید هرچند وقت یک‌بار از ظرفیت کل باتری استفاده شود یا به‌اصطلاح باتری را کامل خالی کرد تا تأثیری از اثر حافظه‌ای نگیرد.

باتری‌های یک‌بارمصرف (باتری خشک)

باتری‌های یک‌بارمصرف به علت بازگشت‌پذیر نبودن واکنش شیمیایی تولیدکننده الکتریسیته در آن‌ها غیرقابل شارژ هستند و به‌اصطلاح به آن‌ها باتری‌های primery  (اولیه)  گفته می‌شود.این باتری‌ها به علت مواد الکترولیتی خمیر مانندی که دارند باتری‌های خشک نیز نام‌گذاری می‌شوند.

 انواع باتری‌های خشک

باتری روی کربن

 بدنه باتری از جنس روی به‌عنوان آند ،خمیرآمینیوم کلرید   و زینک کلرید به‌عنوان الکترولیت و کربن به‌عنوان کاتد باتری عمل می‌کنند.

به دلیل خاصیت خورندگی باتری باید به‌دوراز محیط گرم و مرطوب نگهداری شود.

باتری آلکالاین(ALKALINE)

انرژی این باتری از طریق واکنش با ماده روی  و دی‌اکسید منگنز تأمین می‌شود.

باتری‌های قابل شارژ(secondary)

باتری‌های قابل شارژ نقش بسیار مهمی را در دنیای امروزی اجرا می‌کنند، ازجمله باتری‌های قابل شارژ می‌توان به باتری‌های  زیر اشاره کرد:

• Lead acid
• Nickel-cadmium
• Nickel-metal-hydride
• Lithium-ion

Lead acid (اسید سرب)

این باتری به‌عنوان قدیمی‌ترین نوع باتری‌های قابل شارژ شناخته می‌شود ، این باتری شاید ازلحاظ  اقتصادی مقرون‌به‌صرفه باشد اما دارای انرژی محدود و تعداد دفعات شارژ کم هست.

باتری‌های اسید سرب برای موارد زیر اغلب کاربرد دارد

• ویلچرها
• تجهیزات پزشکی
• چراغ‌های اضطراری منابع تغذیه UPS
• کارت‌های گلف

این باتری به دلیل سمی بودن مواد داخلی‌اش غیرقابل دفع  به‌صورت عادی است.

Nickel-cadmium(نیکل کادمیوم)

این باتری قابل‌استفاده در تجهیزاتی است که احتیاج به باتری  با طول عمر بالا، جریان تخلیه بالا و ظرفیت دمایی بالا دارد

باتری‌های نیکل کادمیوم یکی از باتری‌های ماندگار با سرعت شارژ بسیار سریع با حداقل میزان فشار بر روی باتری است  این باتری دارای نرخ دشارژ بالا  هست به‌نوعی که در طی 24  ساعت 10% از انرژی آن کاهش می‌یابد و به‌عنوان منبع برق اصلی دستگاه‌های تجهیزات پزشکی ،هواپیماها وUPS است.

یک نوع از باتری‌های نیکل کادمیوم

Nickel-metal-hydride

باتری نیکل متال به‌عنوان جایگزینی برای باتری‌های نیکل کادمیوم  هستند، میزان فلزات سمی در این باتری نسب به دیگر باتری‌ها کمتر بوده  اما انرژی  بالاتری را تأمین می‌کنند .

این نوع باتری برای موارد زیر اغلب کاربرد دارد

• ابزارهای پزشکی
• کاربردهای صنعتی
• اتومبیل هیبریدی
• در باتری‌های باکیفیت AA  وAAA نیز یافت می‌شوند.

Lithium-ion (لیتیوم آیون یا لیتیوم یون)

این باتری جایگزین باتری دستگاه‌هایی است که قبلاً با باتری‌های نیکل و اسید  سرب کار می‌کردند

هزینه آن زیادتر از دیگر باتری  اما به دلیل ظرفیت چرخه  شارژ و دشارژ بالا و احتیاج به تعمیر و نگهداری کمتر نسبت به دیگر باتری‌های شیمیایی به‌صرفه‌تر است .

باتری لیتیوم یون بر اساس فلز درونی‌شان  گونه‌های متنوعی تقسیم می‌شوند:

• باتری لیتیوم یون کبالت
• باتری لیتیوم یون منگنز
• باتری لیتیوم یون فسفات
• باتری لیتیوم یون تیتانیوم

برندها:

• Optima
• ·          power xtra
• ·          voltamax
• ·           row power
• ·          sunny batt
• Js power

منابع: https://batteryuniversity.com/learn/article/secondary_batteries https://www.prba.org/battery-safety-market-info/types-of-batteries/ http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/power/2-how-do-batteries-work.html https://depts.washington.edu/matseed/batteries/MSE/battery.html