أنواع البطاريات القابلة للشحن، تصنف البطاريات القابلة للشحن من أحدى أنواع البطاريات الكهربائية والتي تستخدم بشكل شائع في تشغيل الكثير من الأجهزة الإلكترونية والكهربائية مثل الحاسوب المتنقل والهواتف الذكية كما تستخدم بشكل أساسي في أنظمة الطاقة الشمسية.
وتتوفر البطاريات القابلة للشحن في السوق بأنواع وأشكال وأحجام وبسعات مختلفة، لذا تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة تفاصيل أكثر حول أنواع البطاريات القابلة للشحن من حيث خواصها ومزايا كل نوع.
أهمية البطاريات القابلة للشحن
صممت البطاريات القابلة للشحن لتخزين الطاقة الكهربائية على شكل طاقة كيميائية وتفريغها على شكل طاقة كهربائية، وتعتمد مبدأ عملها على التفاعلات الكيميائية الموجودة بداخل الخلايا لينتج سيل من سريان الإلكترونات من القطب السالب للقطب الموجب تحت فرق جهد بين طرفيها.
تمثل البطاريات القابلة للشحن الحل الأفضل والفعال للأجهزة الإلكترونية والكهربائية ذات الاستهلاك المرتفع من حيث التكلفة والعمل على توفير الطاقة لفترات طويلة مع إمكانية إعادة شحن وتفريغ البطاريات على مرور السنين.
اقرأ أيضاً:
أنواع البطاريات القابلة للشحن
تصنف البطاريات القابلة للشحن من حيث المواد الكيميائية إلى أربع أنواع وهي:
- بطاريات ليثيوم أيون (Lithium-ion).
- بطاريات نيكل-كادميوم (Ni-cd).
- بطاريات نيكل-هيدريد فلز (NI-MH).
- بطاريات الرصاص الحمضية.
معاني الاختصارات بالإنجليزية:
Ni-cd: اختصاراً لــ Nickel-Cadmium.
NI-MH: اختصاراً لـ Nickel–metal hydride.
بطاريات ليثيوم أيون Lithium-ion
تعتبر من أشهر أنواع البطاريات انتشاراً واستخداماً في تشغيل الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية والحاسوب، مع إمكانية شحنها وتفريغها مراراً وتكراراً لسنوات عديدة مع الحفاظ على معدل كفاءتها بشكل جيد، وتتوفر هذه البطاريات بسعات وأحجام وأشكال مختلفة، ولكنها تحتاج إلى شواحن مخصصة لشحن بطاريات ليثيوم أيون.
مميزات وسلبيات بطاريات ليثيوم أيون
المميزات:
- حجمها الصغير.
- تتوفر بسعة طاقة مرتفعة.
- معدل التفريغ الذاتي بحدود 5% شهرياً.
- منخفضة الثمن عند النظر إلى الكفاءة والأداء المرتفع.
- جهد البطارية أو الخلية الأسمية بحدود 3.6V/3.85V.
السلبيات:
- تحتاج إلى دائرة حماية من الحرارة والجهد الزائد.
- انخفاض سعتها ببطء مع مرور الوقت مما تسبب في شحن وتفريغ البطارية بشكل أسرع.
- تحتاج إلى شاحن خاص.
بطاريات نيكل-كادميوم Ni-cd
تمثل بطاريات نيكل-كادميوم أحد أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن والتي تستخدم في أجهزة الألعاب والكاميرات الرقيمة والمصابيح اليدوية، وتتوفر هذه البطاريات في السوق بأحجام قياسية مثل AAA و AA و C، وما يميزها هو الحفاظ على شحنتها حتى عند عدم استعمالها لفترات زمنية محددة.
مميزات وسلبيات بطاريات نيكل-كادميوم
المميزات:
- منخفضة التكلفة.
- مقاومتها الداخلية منخفضة.
- تتوفر بأحجام قياسية مختلفة مثل AAA و AA و C.
- معدل التفريغ الذاتي لديها لا تتجاوز 10% شهرياً.
السلبيات:
- تفقد البطارية شحنتها عند تركها لفترات طويلة.
- يجب تفريغ شحنتها قبل إعادة شحنها مرة أخرى.
- تتأثر كفاءتها بالشحن الزائد.
- تحتوي على مواد ومعادن سامة.
- تحتاج لنوع خاص من الشواحن.
بطاريات نيكل-هيدريد فلز NI-MH
تصنف من إحدى أنواع البطاريات القابلة للشحن، وتتشابه مركبات التفاعل الكيميائي للإلكترود الموجب مع خلية النيكل –كادميوم (Ni-Cd) ولكنها تحتوي على الإلكترود السالب المكون من مادة سبيكة فلزية ممتصة للهيدوجين بدلاً من الكادميوم المستخدم في بطاريات نيكل-كادميوم (Ni-Cd).
وتستخدم بطاريات نيكل-هيدريد فلز NI-MH في الأجهزة ذات السعات الاستهلاكية العالية، وتقدر سعتها بثلاث أضعاف سعة بطارية نيكل-كادميوم (Ni-Cd) بنفس الحجم، وتتوفر في السوق بسعات وأحجام مختلفة.
مميزات وسلبيات بطاريات نيكل-هيدريد فلز
المميزات:
- سعتها إلى الحجم عالية مقارنة مع بطاريات Ni-Cd.
- لا تحتوي على مواد سامة.
- معدل التفريغ الذاتي لديها تقدر بنسبة 3% شهرياً.
السلبيات:
- لا تناسب الأجهزة التي تستهلك طاقة كبيرة خلال فترة زمنية قصيرة.
بطاريات الرصاص الحمضية
تعد من أقدم أنواع البطاريات القابلة للشحن استخداماً ولا زالت حتى يومنا هذا نظراً لبعض خصائصها الذي يميزها عن غيرها من البطاريات الأخرى.
وتتوفر بطاريات الرصاص الحمضية (بالإنجليزي: Lead acid batteries) بأحجام وسعات مختلفة ولكن نسبة الطاقة لديها مخفض مقارنة مع حجمها ووزنها، وصممت هذه البطاريات بشكل مخصص للسيارات نظراً لإمكانية سحب تيار عالي جداً منها خلال فترة زمنية قصيرة لبدء تشغيل بادئ الاشتعال للسيارات التي تعمل على الاحتراق الداخلي.
مميزات وسلبيات بطاريات الرصاص الحمضية
المميزات:
- تستخدم كتغذية لبدء أقلاع محركات السيارات.
- تستخدم كبطاريات تخزين احتياطي.
- منخفضة الثمن .
السلبيات:
- ثقيلة الوزن.
- نسبة الطاقة منخفض مقارنة مع حجمه.
- كثافة الطاقة لديها منخفض، حيث تتراوح بين33 إلى 42 وات ساعة لكل كيلوجرام.
- تحتوي على مواد سامة ومضرة.
بهذا نكون قد قدمنا لكم معلومات تفصلية حول أنواع البطاريات القابلة للشحن من حيث تعريف كل نوع ومزاياها وسلبياتها.
المصادر والمراجع
تعليق واحد