باطری چیست؟
باطری (به انگلیسیBattery) یا پیل الکتریکی منبعی از انرژی پتانسیل الکتریکی است که در درون آن با انجام واکنش‌های شیمیایی، انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود، این انرژی در قطب‌های باطری قابل دریافت است. انرژی قابل دریافت در قطب‌های باطری به ازای واحد بار الکتریکی را نیروی محرکه الکتریکی باطری می‌گویند و آن را با یکای ولت اندازه‌گیری می‌کنند. قطب مثبت باطری را آند و قطب منفی آن را کاتد می‌نامند. باطری می تواند انرژی موردنیاز را برای دستگاه ذخیره کند تا بتوان از دستگاه بدون نیاز به اتصال به برق استفاده کرد. باطری یک قطعه شیمیایی ست که انرژی شیمیایی را با استفاده از سلول گالوانیکی به الکتریکی تبدیل می کند.
باطری نخستین بار در سال 1800 میلادی شکل گرفت. الساندرو ولتا ؛ دانشمند ایتالیایی برای نخستین بار یک پیل با نام “پیل ولتایی” ساخت که در آن دو صفحه فلزی یکی از روی و دیگری از نقره به عنوان الکترودها استفاده می‌شدند. این دو صفحه در محلول آب نمک قرار گرفته و توسط یک صفحه مقوایی نازک از هم جدا می‌شدند. هنگامی‌که دو سر بالایی صفحه‌های فلزی توسط سیم به هم وصل شدند، درون سیم جریان الکتریسته برقرار شد. ولتا سعی کرد که پتانسیل الکتریکی ایجاد شده را اندازه‌گیری کند. این پتانسیل الکتریکی همان ولتاژ نام گرفت که بعد از او با واحد “ولت” سنجیده می‌شود.
کاربرد باطری:
معمولا هر باطری از یک یا چند سلول کوچک داخلی تشکیل شده است، در باطری ها ممکن است سلول ها برای افزایش ولتاژ باهم سری شوند، یا برای افزایش جریان باهم موازی شوند. با اتصال باطری به مصرف کننده ها یون های منفی از طریق سیم هادی به مصرف کننده وارد شده و بعد از ایجاد انرژی در آن به سمت یون های مثبت حرکت می کنند و به تدریج یون های مثبت را خنثی می کنند. با گذشت زمان یون های مثبت بیشتری خنثی شده و به تدریج انرژی باطری کم می شود و مقاومت داخلی آن افزایش می یابد در این حالت بعد از گذشت مدت زمانی که معمولا با آمپر ساعت مشخص می شود باطری به صورت کامل تخلیه می شود. یک باطری 60 آمپر ساعت می تواند 60 آمپر را تا یک ساعت تأمین کند، با کاهش جریان دریافتی از باطری می توان مدت کارایی آنرا افزایش داد، در این حالت باید پارامترهایی مانند؛ دما، لرزش و مقدار تنش موجود در جریان را نیز در زمان نهایی لحاظ کرد. ظرفیت باطری میزان شارژ ذخیره شده توسط باطری است (آمپر- ساعت) و با جرم فعال ماده تعیین می شود. ظرفیت باطری حداکثر میزان انرژی را ارائه می دهد که می تواند از باطری تحت شرایط مشخص معینی استخراج شود. ظرفیت های واقعی ذخیره انرژی باطری می تواند بطور معناداری از ظرفیت صوری آن متفاوت باشد. ظرفیت باطری به شدت به عمر و گذشته تاریخی باطری، شارژ شدن یا تخلیه شدن باطری و دما بستگی دارد.
انواع باطری از نظر کاربرد:
- باطری‌های خورشیدی که شارژ آنها تابع قوانین خاص است.
- باطری‌های مورداستفاده در ups و لب تاب و موبایل که توانایی تامین یک جریان ثابت برای مدت زمان طولانی را دارند.
- باطری‌های خودرو، لیفتراک و موتورسیکلت که می‌توانند جریان زیادی را در مدت زمان کوتاه جهت استارت تامین کنند.
- باطری‌های سامانه‌های حفاظتی، روشنایی، امنیتی و سامانه‌های کنترل که باید دارای عمر و پایداری بالایی باشند.
- باطری‌های قلمی و نیم قلمی و… (باطری که برای مصارف عمومی ساخته شده‌اند) این باطری‌ها باید ارزان باشند.
- باطری‌ها سکه‌ای و باطری‌های پشتیبان که می‌توانند جریان کمی را برای مدت زمان خیلی طولانی تامین کنند.
انواع باطری از نظر شارژپذیری:
باطری های غیرقابل شارژ (یک بار مصرف)؛ این باطری ها قادر به شارژ الکتریکی نبوده و یکبار استفاده و دشارژ می‌شوند.
باطری های قابل شارژ، سلولهای خشک (باطری خشک) نیز نامیده می‌شوند. در باطری خشک معمولی، بر اثر واکنش ماده آند (قطب مثبت شامل عنصر Zinc یا Alkaline یا Lithium یا Silver و ماده کاتد (قطب منفی) شامل عنصر carbon یا chloride یا copper oxide یا iron disulfide یا manganese dioxide با الکترولیتی که محیط بین آند و کاتد را در بر گرفته است، انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.
منبع: دانشیاری دات کام
