باتری چیست؟

باتری یا به اصطلاح منبع ذخیره انرژی یکی از ابزارهای ذخیره کننده انرژی الکتریکی می باشد. تاریخچه ساخت و پیدایش باتری ها بر میگردد به دوران اشکانیان که در شهری به نام تیسفون که در کشور عراق در نزدیکی بغداد می باشد. باتری خود تشکیل شده است از یک یا چند سلول الکترو شیمیایی که این سلول ها به صورت سری یا موازی به هم اتصال داده می شوند، تا بتوانند میزان ذخیره انرژی الکتریکی را در خود افزایش یا کاهش دهند. در اصطلاح علمی باتری دارای دو پلاریته مثبت و منفی می باشد، که برای انتقال انرژی ذخیره شده در باتری به دستگاه مورد نیاز، باید به وسیله یک مدار الکتریکی که متشکل شده است از سیم های اتصال و در بعضی موارد چندین المان الکترونیکی متصل به هم، بین پلاریته مثبت و پلاریته منفی اتصال ایجاد شود. در اصطلاح علمی انجام یک واکنش شیمیایی در داخل باتری باعث می شود که تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی انجام شود و این انتقال انرژی الکتریکی از پلاریته منفی به سمت پلاریته مثبت انجام می شود. که در ظاهر و اصطلاح عامیانه اینگونه برداشت می شود که انرژی الکتریکی از پلاریته مثبت به سمت پلاریته منفی حرک می کند. پلاریته های باتری ها دارای نام های مختص به خود می باشند که پلاریته مثبت را با نام کاتد و پلاریته منفی را با نام آند می شناسند.

ساختار باتری

همانگونه که در بالا توضیح داده شد، باتری از اتصال یک یا چند سلول که به صورت موازی یا سری به هم بسته می شوند تشکیل شده است. هر سلول باتری متشکل از دو الکترود و یک  ماده شیمیایی به اسم الکترولیت که در بین آن ها قرار گرفته است تشکیل شده است. برای اتصال این سلول ها به صورت سری به همدیگر باید الکترود مثبت سلول اول به الکترود منفی سلول دوم متصل شود و این روند تا انتها ادامه پیدا کند. اما برای اتصال این سلول ها به صورت موازی باید الکترود های مثبت به همدیگر و الکترود های منفی به همدیگر اتصال پیدا کنند.

از اتصال سری باتری ها و یا سلول های آن ها به همدیگر برای افزایش ولتاژ ذخیره شده استفاده می شود، و از اتصال موازی باتری ها و یا سلول های آن ها به همدیگر برای افزایش جریان ذخیره شده استفاده می شود. برای محافظت از این سلول ها در برابر خطرات احتمالی محیط بیرونی سلول های را در داخل یک محفظه فلزی قرار می دهند ه این محفظه فلزی علاوه بر ایجاد حفاظت لازمه در برابر عوامل بیرونی، از اکسیده شدن و خراب شدن الکترود ها و مایع الکترولیت هم جلوگیری می کند.

 انواع باتری

باتری ها از نظر عملکرد به چند دسته مختلف تقسیم می شوند که هر دسته نیز دارای انواع مختلفی می باشد.

دسته اول : باتری های اولیه

این نام گذاری به این دلیل می باشد که باتری های اولیه یک بار مصرف می باشند و دارای قابلیت شارژ مجدد را ندارند که این امر باعث شده است که بعد از مصرف و تمام شدن انرژی ذخیره شده سلول های آن تعویض شوند. باتری های اولیه یا یک بار مصرف دارای انواع مختلفی می باشند:

• باتری های خشک
• باتری های سایز C
• باتری های سکه ای
• باتری های سمعکی
• باتری های قلب
• باتری های قلمی
• باتری های نیم قلمی
• باتری های سایز D
• و .....

باتری های اولیه نسبت به باتری های ثانویه میزان ظرفیت بالاتر و طول عمر بیشتری در مصرف انرژی ذخیره شده خود دارند به این معنی که اگر یک باتری شارژی 3 ولت میزان شارژ خود را در مدت زمان 3 ماه به طور مثال مصرف میکند این میزان در باتری های غیر قابل شارژ 4 الی 5 ماه می باشد. به همین دلیل است که در مصارف پزشکی همچون باتری های سمعکی و یا باتری های قلب از باتری های دسته اول استفاده می کنند.

- کاربرد باتری های دسته اول:

از این نوع باتری ها در مصارفی چون چراغ قوه ها، اسباب بازی ها، ریموت های کنترلی، مصارف پزشکی، ترازوهای خانگی،و ...

دسته دوم: باتری های ثانویه

باتری های ثانویه یا همان باتری های شارژی قابل استفاده  و شارژ شدن برای چندین بار متوالی می باشند. طول زمان استفاده از آن ها به دلیل شارژ شدن های متوالی بیشتر از باتری های دسته اول می باشد، که این وضوع از لحاظ اقتصادی قابل صرفه می باشد.

- انواع باتری های شارژی:

• باتری های لیتیومی
• باتری های سرب-اسید
• باتری های نیکل کادمیوم
• و ...

- کاربرد باتری های شارژی:

باتری های ثانویه یا قابل شارژ مجدد را می توان در دستگاه های مختلفی استفاده نمود از جمله: موبایل ها، باتری خودرو، باتری موتور سیکلت، دریل های شارژی، چراغ قوه ها، چراغ های اضطراری، دوچرخه های برقی، تلفن ها و انواع دستگاه هایی که نیاز به باتری قابل شارژ شدن دارند.

مزایا:

تولید باتری ها باعث شده است که با دسترسی ما برای استفاده از منبع انرژی راحت تر شود، و در هر مکان و زمانی بتوانیم به سهولت از منبع انرژی استفاده کرده.

معایب:

1. انفجار: انفجار یکی از پدیده هایی هست که به خصوص در باتری های لیتیومی به دلیل استفاده نادرست از آن ها ممکن است ایجاد شود و خط آفرین باشد.
2. نشتی: در بعضی موارد ممکن است ماده الکترولیت داخل باتری به دلیل گذشتن تارخ انقضای باتری یا استفاده نادرست و گذاشتن باتری در محل نامناسب به بیرون از محفظه باتری انتقال پیدا کند، که این ماده سمی و خطرناک می باشد.