اساس باتری های امروزی
پیدایش انواع مختلف باتری پایه های باتری با تکنولوژی موجود امروز در سال ۱۸۰۰ 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.
آنچه که امروز به نام باتری میشناسیم در واقع همان پیل ولتایی در شکل جدیدتر و پیشرفتهتر است.پیدایش انواع مختلف باتری
شکل های مختلف باتری و کاربرد آنها
باتریها در اغلب دستگاهها استفاده می شوند. و از نظر طول عمر و قابلیت شارژ به دو ئسته تقسیم میشوند:
دسته اولیه (Primary)
و ثانویه (Secondary)
در باتریهای نوع اولیه با مصرف مواد شیمیایی داخل باتری، عمرآن به پایان میرسد، در حالیکه باتری(یو پی اس)های ثانویه قابلیت شارژ مجدد دارند. در باتریهای ثانویه، با وصل کردن باتری مصرف شده به جریان الکتریسته، ترکیب شیمیایی مواد داخل باتری به حالت اولیه بازگشته و امکان استفاده مجدد از باتری فراهم میشود. با این حال به دلایلی چون خوردگی داخلی، از دست رفتن ماده الکترولیت و مواد فعال داخل باتری، این نوع باتریها را تنها به تعداد معین و محدود میتوان شارژ مجدد کرد.
معرفی باتری های اولیه
باتریهای ارزان قیمت AA ،C و باتریهای خشک نوع D، در این دسته قرار میگیرند. در این باتریها از کربن و روی به عنوان الکترود و از یک خمیر اسیدی به عنوان الکترولیت استفاده میشود. این باتریها، ولتاژ ۵/۱ ولت تولید میکنند.
باتریهای قلیایی (Alkaline) که توسط شرکتهایی چون Duracell و Energizer عرضه میشوند، بهجای کربن از اکسید منیزیم استفاده میکنند و همانطور که از نام باتری(یو پی اس) پیداست، الکترولیت اسیدی با یک ماده قلیایی جایگزین شده است. این باتریها نیز خروجی ۵/۱ ولت دارند.
باتریسل اولین مرجع باتری یو پی اس در ایران
باتریهای یکبار مصرف، برای مصرف فوری و ضروری تولید شده و پس از تمام شدن قدرت آنها، باید دور ریخته شوند. این باتریها معمولا برای دستگاههای قابل حمل که شدت جریان کمی را طلب میکنند و یا همیشه استفاده نمیشوند، بهکار گرفته میشوند. ساعتها و کنترلها جزو این دسته از دستگاهها هستند.
معرفی باتری های ثانویه
این باتریها قابل شارژ هستند. باتریهای اتومبیل، نمونهای از باتریهای قابل شارژ هستند که سرب و اکسید سرب، الکترودها و یک اسید قوی، الکترولیت آنرا تشکیل میدهد.
باتری های نیکل کادمیوم
در باتریهای نیکل- کادمیوم (NiCd)، کادیوم و هیدروکسید نیکل نقش الکترود را داشته و الکترولیت، هیدروکسید پتاسیم است. باتریهای NiCd قادرند شدت جریان بسیار بالایی را تولید کنند و با شدت جریان بسیار بالا میتوان آنها را در مدت زمان کوتاهی شارژ کرد. این باتریها از یک عیب بزرگ به نام اثر حافظه (Memory Effect) رنج میبرند. زمانیکه شارژ یک باتری NiCd بهطور کامل تمام نشده باشد و اقدام به شارژ مجدد آن شود، دانههای کریستالی درون باتری(یو پی اس) تبلور یافته و رشد میکنند. این دانهها، ظرفیت باتری را کاهش داده و حذف آنها از باتری نیز دشوار است.
باتری های نیکل هیدرید فلزی
باتریهای نیکل- هیدرید فلزی(NiMh) جایگزین بسیار مناسبی برای باتریهای NiCd هستند، چرا که خصوصیات مشابه آنها را داشته و از اثر حافظه نیز رنج نمیبرند. هر دوی این باتریها، خروجی ۲/۱ ولت دارند. تمام باتریهای قابل شارژ، اگر مدت زمان طولانی استفاده نشوند، مقداری از شارژ خود را از دست میدهند. برای مثال، وقتی از یک باتری NiMh برای مدت ۶ ماه استفاده نشود بین ۲۰ تا ۵۰ درصد شارژ خود را از دست خواهد داد. میزان هدر رفت شارژ به عواملی چون دمای نگهداری باتری بستگی دارد.
باتری های لیتیوم یو ن
باتریهای لیتیوم-یون (Li-ion) بهطور گسترده در لپتاپها و تلفنهای همراه استفاده میشوند. این باتریها از لیتیوم و کربن به عنوان الکترود استفاده میکنند. نسبت توان ذخیره شده به وزن باتری در این نوع باتری(یو پی اس)ها بسیار بالا بوده و سرعت از دست دادن شارژ بهخاطر عدم استفاده نیز بسیار پایین است.
باتریهای قابل شارژ نظیر NiMH، معمولا به صورت بدون شارژ به فروش میرسند و برای استفاده باید ابتدا شارژ شوند. با این حال برخی از مدلهای جدید این باتریها با شارژ به فروش میرسند.