فهرست مطالب
-
باتری چیست؟
-
اجزای باتری
-
انواع باتری
-
باتری‌های اولیه
-
باتری‌های ثانویه
باتری به مجموعه‌ای از یک یا چند سلول گفته می‌شود که برای تولید جریان الکتریکی در یک مدار با یکدیگر واکنش شیمیایی می‌دهند
. از باتری‌ها برای ذخیره انرژی تولید شده استفاده می‌شود. به همان اندازه که تولید انرژی مهم است، ذخیره سازی آن نیز مهم است. بنابراین وقتی ژنراتور قطع شد یا وقتی نمی‌توان به برق شبکه متصل شد، از باتری‌ها استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که انرژی فقط به صورت DC قابل ذخیره‌سازی است و نمی‌توان انرژی AC را ذخیره کرد.
اجزای باتری
باتری ها از سه جزء اصلی تشکیل شده اند: آند، کاتد و الکترولیت. اگر الکترولیت به اندازه کافی وجود نداشته باشد، اغلب برای جلوگیری از تماس آند و کاتد از یک جداکننده استفاده می شود. برای کنار هم نگه داشتن این سه جزء، باتری ها معمولاً نوعی پوشش بیرونی (Casing) دارند.
آند و کاتد از انواع الکترود هستند. الکترودهارساناهایی هستند که الکتریسیته از طریق آنها وارد یا از یک جزء در مدار خارج می‌شود.
آند چیست
برای یک قطعه‌ی متصل به مدار، الکترون‌ها از قسمت آند خارج می‌شوند. این بدان معنی است که در جهت قراردادی برای جریان ( از آند به کاتد)، جریان ابتدا به آند می‌ریزد.
کاتد چیست
برای یک قطعه‌ی متصل به مدار، الکترون‌ها به (سمت) کاتد جریان دارند. این بدان معنی است که در جهت قراردادی برای جریان ( از آند به کاتد)، جریان از یک کاتد خارج می‌شود.
در باتری‌ها، کاتد برای انجام واکنش های شیمایی داخل و اطرافش، از الکترون‌هایی که در آند تولید می‌شود؛ استفاده می‌کند. تنها راه رسیدن الکترون‌ها به کاتد از طریق یک مدار خارج از باتری است.
الکترولیت چیست
الکترولیت ماده‌ای مایع یا ژل مانند است که می‌تواند یون‌ها را بین واکنش‌های شیمیایی که در آند و کاتد اتفاق می افتد، منتقل کند. الکترولیت در عملکرد باتری بسیار مهم است. از آنجایی که الکترون‌ها نمی‌توانند از آن عبور کنند، (الکترولیت‌ها عایق هستند) مجبور می شوند از طریق هادی‌های الکتریکی که در مدار وجود دارند حرکت کنند تا آند را به کاتد متصل کنند.
انواع باتری
معمولا باتری‌ها به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند، اما دو دسته‌بندی اصلی که برای باتری‌ها وجود دارد عبارتند از:
- باتری‌های اولیه
- باتری‌های ثانویه
باتری‌های اولیه
باتری‌های اولیه باتری‌هایی هستند که بعد از تخلیه شارژ نمی‌شوند. باتری‌های اولیه از سلول‌های الکترو شیمیایی ساخته شده‌اند که واکنش الکتروشیمیایی‌شان غیر قابل بازگشت است.
باتری‌های اولیه در شکل های مختلفی، از باتری سکه‌ای گرفته تا باتری‌های قلمی (AA) موجود است. معمولا در کاربردهایی که تغذیه مستقل داشته و امکان شارژ کردن وجود ندارد، از این نوع باتری‌ها استفاده می‌شود. باتری‌های اولیه همیشه خواص انرژی بالایی دارند و در سیستم‌هایی استفاده می‌شوند که مصرف انرژی پایینی داشته و باعث می‌شوند عمر باتری زیاد باشد.
مشهورترین مدل باتری‌های اولیه، باتری‌های آلکالین (قلیایی) هستند. این باتری‌ها انرژی زیادی ذخیره می‌کنند، زیست دوست هستند، مقرون به صرفه‌اند و حتی تا زمانی که تخلیه کامل نشده‌اند نشتی ندارند. باتری‌های آلکالین را برای چندین سال می‌توان در انبار نگهداری کرد، سابقه ایمنی خوبی داشته و می‌توان با خطوط هوایی آنها را انتقال داد. تنها نقطه ضعف آن جریان دهی پایینشان است که کاربردشان به دستگاه‌های کم مصرف محدود شده است.
باتری‌های ثانویه
باتری‌های ثانویه باتری‌هایی هستند که واکنش الکتروشیمیایی‌شان با اعمال ولتاژ مشخصی به باتری در جهت عکس، برعکس می‌شود. باتری‌های ثانویه به عنوان باتری‌های قابل شارژ نیز شناخته می‌شوند و بر خلاف باتری‌های اولیه، وقتی انرژی ذخیره شده‌‌شان مورد استفاده قرار گرفت، می‌توانند دوباره شارژ شوند.
معمولا در کاربردهایی که مصرف توان زیادی دارند یا مواردی که استفاده از باتری‌های غیرقابل شارژ هزینه‌بر و غیر ممکن است، از این نوع باتری‌ها استفاده می‌شود. باتری‌های ثانویه با ظرفیت کم، معمولا برای تغذیه ادوات الکترونیکی مانند تلفن‌های همراه و باتری‌های ظرفیت بالا در ادوات پرمصرف مانند خودروهای الکتریکی استفاده می‌شود. هزینه اولیه باتری‌های ثانویه بالاست اما در دراز مدت به صرف هستند.
باتری‌های ثانویه بر اساس الکترولیت‌شان به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. ویژگی‌های شیمیایی بسیار مهم است زیرا برخی خواص از جمله انرژی، چرخه عمر، عمر مفید و قیمت باتری را مشخص می‌کند.
منبع: ردرونیک
