البطاريات الكهربائية تعريفها وأنواعها، تعتبر البطاريات الكهربائية أحدى المكونات الأساسية التي تستخدم في العديد من التطبيقات المختلفة مثل: السيارات ونظام الطاقة الشمسية وتشغيل أحمال التيار المستمر.
حيث تعمل البطارية على تخزين الطاقة الكهربائية ذات التيار المستمر للاستفادة منها في تشغيل أحمال الأجهزة الإلكترونية والكهربائية.
في هذا المقال سوف نتطرق بكافة التفاصيل حول البطاريات الكهربائية تعريفها وأنواعها.
تعريف البطاريات الكهربائية
تعرف البطارية (بالإنجليزية: Battery) بأنها إحدى المقومات الأساسية التي تعمل على تخزين الطاقة الكهربائية على شكل تيار مستمر DC وليس تيار متردد AC للاستفادة منها عند انقطاع كهرباء الوطنية في تشغيل أحمال التيار المستمر أو أحمال التيار المتردد.
كما يمكن تركيب انفرتر أو عاكس لتحويل التيار من تيار مستمر DC إلى تيار متردد AC لتشغيل أجهزة كهربائية منزلية.
مبدأ عمل البطارية
تعمل على تخزين الطاقة الكهربائية في البطارية على شكل طاقة كيميائية أثناء مرحلة الشحن، وتحويل الطاقة الكيميائية الموجودة داخل البطارية إلى طاقة كهربائية عند توصيلها بدارة حمل ما، مثل: ليدات الإضاءة 12 فولت.
أهمية البطاريات الكهربائية
تكمن أهمية البطاريات الكهربائية في تخزين الطاقة الكهربائية على شكل تيار مستمر DC وليس تيار متردد AC، وتستخدم البطاريات الكهربائية بكثرة في السيارات وأنظمة الطاقة الشمسية والأجهزة المحمولة بكافة أنواعها.
اقرأ أيضاً
ما أنواع البطاريات
تصنف البطاريات إلى نوعين وهما:
البطاريات الأساسية (Primary Batteries): هي البطاريات التي لا يمكن إعادة شحنها مرة أخرى وتستخدم مرة واحدة فقط.
البطاريات الثانوية (Secondary Batteries): هي البطاريات التي يمكن إعادة شحنها مراراً وتكراراً اعتماداً على معدل دورات الشحن والتفريغ التي تحددها الشركة المصنعة.
أنواع البطاريات الأساسية (Primary Batteries)
هي البطاريات الغير قابلة للشحن والتي تستخدم في أجهزة التحكم عن بعد وألعاب الأطفال والساعة اليدوية والحائطية، ومن هذه الأنواع:
بطاريات الليثيوم (Lithium Batteries):
تعد من أحد أكثر أنواع البطاريات الأساسية استخداماً، وتتوفر في السوق بأحجام AA و AAA وتأتي بسعات أمبيرية تقاس بوحدة بالملي أمبير، تستخدم في أجهزة التحكم عن بعد.
البطاريات القلوية (Alkaline Batteries):
تعد من أكثر البطاريات استعمالاً في أجهزة التحكم عن بعد والكاميرات الرقمية، وتتوفر في السوق بأحجام وسعات أمبيرية مختلفة، وما يميزها بأن كثافة الطاقة لديها مرتفع مقارنة مع الحجم، بالإضافة إلى فترة صلاحيه استخدامها طويلة.
بطاريات الكربون والزنك (Carbon Zinc Batteries):
يسمى أيضاً بالبطاريات الجافة (بالإنجليزي: Dry batteries) ويحتوي البطارية على مادة الزنك الذي يمثل القطب السالب ومادة الكربون الذي يمثل القطب الموجب.
ونتيجة التفاعل الكيميائي الذي يحدث داخل البطارية ينتج سريان للتيار عند توصيلها بدائرة كهربائية ويبلغ جهدها بما يقارب 1.5 فولت.
ومن مزاياها رخيصة الثمن ومتاحة في السوق بأشكال وأحجام مختلفة.
بطاريات أكسيد الفضة (Silver Oxide Batteries):
تتكون من أكسيد الفضة كقطب الموجب ومادة الزنك كقطب السالب بينما الإلكترو ليت يمثل هيدروكسيد البوتاسيوم أو الصوديوم، وتأتي بأحجام مختلفة، وكثافة الطاقة بالنسبة للوزن عالي.
بطاريات الزنك الهوائية (Zinc Air Batteries):
هي أحد أنواع البطاريات الغير قابلة للشحن وتعتمد في تفاعلها الكيميائي على الزنك والهواء، فهي غير مكلفة وتستخدم كبديل عن بطاريات الزئبق السامة وتتوفر في الأسواق بأحجام مختلفة.
أنواع البطاريات الثانوية (Secondary Batteries)
هي البطاريات التي يمكن إعادة شحنها مرة أخرى وتستخدم في اللابتوب وأنظمة الطاقة الشمسية والسيارات والأجهزة الذكية بكافة أنواعها، ومن هذه البطاريات:
بطاريات الليثيوم أيون (Lithium-ion):
هي أحد أنواع البطاريات القابلة للشحن ويشار إليها بالرمز Li-ion، وتعد من أكثر البطاريات شهرة واستخداماً، وتتوفر بسعات أمبيرية مختلفة وتستخدم عادةً في الكاميرات الرقيمة والهواتف المحمولة.
بطاريات نيكل-كادميوم (Ni-Cd batteries):
يصنف من أحد أنواع البطاريات القابلة للشحن، حيث يمثل الهيدروكسيد أكسيد كقطب موجب والكادميوم كقطب سالب، وتستخدم في الكثير من الأجهزة الإلكترونية المتنقلة مثل الكاميرات وأجهزة التحكم عن بعد، وتتوفر في الأسواق بأحجام قياسية مختلفة مثل AA و AAA وC.
بطاريات نيكل-هيديد فلز (Ni-MH batteries):
وهي اختصاراً لــ (Nickel–metal hydride battery) وتعتبر من أحد أنواع البطاريات الثانوية، ويتشابه التفاعل الكيميائي لإلكترود القطب الموجب مع التفاعل الكيميائي لخلية النيكل- كادميوم.
كما يستخدم مركب الهيدروكسيد النيكل أثناء التفاعل داخل البطارية، ولكن القطب السالب له يحتوي على سبيكة فلزية ممتصة للهيدروجين بدلاً من الكادميوم الذي تم استخدامه في بطاريات نيكل-كادميوم (Ni-Cd).
بطاريات الرصاص الحمضية:
تتكون بطاريات الرصاص الحمضية (بالإنجليزي: Lead acid batteries) من الداخل على ألواح رصاصية وأكسيد الرصاص تم غمسهما في حامض الكبريتيك، وتتميز هذه البطاريات برخص ثمنها وعمرها الطويل.
ولكن يعبيها أن كثافة الطاقة لديها منخفضة مقارنة مع وزنها، وتستخدم بكثرة في السيارات نظراً لتحملها التيار العالي خلال فترة زمنية قصيرة بعكس باقي البطاريات.
الخلاصة: البطاريات الكهربائية تستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية على شكل تيار مستمر DC وتستخدم في الهواتف الذكية وأنظمة الطاقة الشمسية والسيارات والدراجات النارية.
وبهذا نكون قد وضعنا لكم القدر المفصل حول البطاريات الكهربائية تعريفها وأنواعها.
المصادر والمراجع
61 تعليقات