باتری

چند نوع باتری

باتری يا پيل الکتريکی (ولتائيک) چشمه‌ای از انرژی پتانسیل الکتریکی است که ساير انرژی ها مانند انرژی شيميايي، نور و يا ... را به انرژی الکتریکی تبديل می کند و این انرژی در قطب‌های باتری قابل دریافت است. انرژی قابل دریافت در قطب‌های باتری به ازای واحد بار الکتریکی را نیروی محرکه الکتریکی (Electromotive force يا emf) باتری می‌گویند و آن را با یکای ولت اندازه گیری می‌کنند. قطب مثبت باتری آند و قطب منفی آن کاتد نام دارد.

ساختمان باتری

هر باتری یک مقاومت داخلی (r) دارد. اختلاف پتانسیل بین قطب‌های باتری (v)، زمانی که جریان I از آن می‌گذرد، برابر V=E_emf - I_r می‌باشد. فرایند تبدیل انرژی در باتری با گذشت زمان افزایش مقاومت الکتریکی داخلی يا کاهش انرژی پتانسيل اوليه همراه است. مقدار مقاومت داخلی به نوع باتری و طرز ساختش وابسته‌است.

شارژ باتری

در باتری فرسوده نوعی مقاومت داخلی به قدری زیاد است که با عبور جریان، ولتاژ دو سر باتری به سرعت افت می‌کند و باتری قابلیت تامین انرژی الکتریکی مفید را ندارد. در برخی باتری‌ها با گذراندن جریانی در جهت مخالف جریان، به هنگامی که باتری کار عادی‌اش را انجام می‌دهد، می‌توان باتری را دوباره باردار یا شارژ کرد. در فرایند شارژ باتری انرژی پتانسیل در آن ذخیره می‌شود البته تعداد دفعات شارژ باتری به خاطر برگشت ناپذیری فرایندهای تبدیل انرژی، محدود است.

فرایندهای تبدیل انرژی در باتری

در باتری خشک معمولی، بر اثر واکنش ماده آند (قطب مثبت) و ماده کاتد (قطب منفی) با الکترولیتی که محیط بین آند و کاتد را تشکیل می‌دهد، انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. در باتری خورشیدی، انرژی الکترومغناطیسی نور تابیده شده به سلول‌های خورشیدی، با جداسازی‌ های مثبت و منفی درون باتری، به شکل انرژی الکتریکی در می‌آید.

توان الکتریکی باتری

توانی که هر باتری بر حسب وات تامین می‌کند، برابر حاصل‌ضرب نیروی محرکه الکتریکی (بر حسب ولت) در شدت جریان الکتریکی باتری I (برحسب آمپر) می‌باشد. در کاربردهایی با توان زیاد از جمله استارت زنی اتومبیل موتور اتومبیل، میزان توان‌های تامین شده در فواصل زمانی کوتاه به بیش از ۱۰۰۰ وات می‌رسد. در کاربرد کم توان در وسایل الکترونیکی ظریف، مانندسمعک‌ها و ساعت‌های کامپیوتری، میزان توان‌های تامین شده در حدود چند میلی وات است.

خطرات و نقايص باتری

خطرات و نقايص مربوط به باتری عبارتند از:

• انفجار
• نشتی
• ملاحظات زيست محيطی

انفجار

پديده انفجار باتری عموماً ناشی از عدم کاربرد يا کارکرد صحيح باتری است. به عنوان مثال تلاش برای شارژ نمودن مجدد باتری های يک بار مصرف يا غير قابل شارژ، اتصال کوتاه نمودن دو قطب مثبت و منفی باطری می تواند باعث انفجار اين منبع انرژی الکتريکی شود.

نشتی

در بعضی از باتری ها از مقوا، فلز روی و مواد شيميایی استفاده می شود. واکنش شيميايی درون باتری در مدت زمان طولانی، باعث خروج و نشت مواد شيميايی داخل باتری به بيرون شده و ايجاد خوردگی شيميایی در قطعات فلزی دستگاه ها که اطراف باتری قرار دارند می نمايد.

ملاحظات زيست محيطی

افزايش استفاده از باتری ها و کاربردهای وسيع آن باعث افزايش زباله های صنعتی و مشکلات زيست محيطی جديد اين محصول شده است. توليد کنندگان باتری از مواد شيميايی خطر ناک برای ايجاد کارايي بهتر باتری های توليدی خود استفاده می کنند. زباله های باطری باعث بالا رفتن آلودگی محيط زيست به سموم مهلک فلزی باتری ها شده است .

باتری‌های امروزی

امروزه باتری‌هایی می‌توان ساخت که به طور متوسط در کاربردها پنج سال عمر مفید دارند. باتری‌ها در بهره گیری از وسایل الکترونیکی نقش مهمی ایفا می‌کنند. البته با بهبود بخشیدن تکنولوژی باتری‌ها منابع انرژی قابل حملی برای هر معرفی، از دستگاه‌های استریوی دستی تا اتومبیل‌های برقی، در اختیار داشته باشیم.

انواع باتری‌های امروزی عبارت است از:

۱- باتری‌های نیروگاهی (GROE-OGI-OPZS-FNC)

۲- باتری‌های آنتن‌های مخابراتی باتری‌های مخابراتی NET Power-power

۳-باتری‌های مورد استفاده در سامانه‌های ریلی و مترو

۴-باتری‌های مورد استفاده در پروژه‌های نفت، گاز و پتروشیمی (FNC)

۵-باتری‌های خورشیدی (Solar.bloc)

۶-باتری‌های مورد استفاده در ups

۷- باتری‌های منابع تغذیه (SLA - VRLA)

۸-باتری‌های اتومبیل، لیفتراک و موتورسیکلت

۹-باتری‌های سامانه‌های حفاظتی، روشنایی، امنیتی و سامانه‌های کنترل

منابع

ایران باطری باتری‌های دستگاه‌های یو پی اس

‎