باتری
-
باتری نیم قلمی پاناسونیک ۲ عددی
۱۴,۰۰۰ تومان This product has multiple variants. The options may be chosen on the product page -
باتری قلمی آنومات ۲ عددی
۱۵,۰۰۰ تومان This product has multiple variants. The options may be chosen on the product page -
باتری قلمی پاناسونیک ۴ عددی
۳۴,۸۰۰ تومان This product has multiple variants. The options may be chosen on the product page -
باتری D سونی مدل suml-nup2a بسته ۲ عددی
۷۲,۰۰۰ تومان
باتری ها وسایل ضروری در لوازم التحریر هستند که انرژی الکتریکی را به شکل قابل حمل و راحت ذخیره و تامین می کنند.
آنها به بخشی جدایی ناپذیر از لوازم التحریر و زندگی مدرن تبدیل شده اند و طیف گسترده ای از دستگاه ها از وسایل الکترونیکی کوچک در لوازم التحریر را گرفته تا وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم های انرژی تجدید پذیر را تامین می کنند.
در این راهنمای جامع، ما تاریخچه، شیمی، انواع، ساخت و ساز، کاربردها، اثرات زیست محیطی و چشم‌انداز آینده باتری‌ها را بررسی می‌کنیم و به شما درک کاملی از این منابع انرژی ضروری ارائه می‌کنیم.
تاریخچه باتری ها:
تاریخچه باتری ها به دوران باستان برمی گردد.
مفهوم استفاده از الکتریسیته را می توان به یونانیان و مصریان باستان ردیابی کرد که کشف کردند مواد خاصی مانند کهربا دارای خاصیت جذب اجسام سبک وزن پس از مالش هستند.
با این حال، تا قرن هجدهم بود که اولین باتری واقعی، معروف به “شمع ولتایی” توسط فیزیکدان ایتالیایی الساندرو ولتا در سال 1800 اختراع شد.
این دستگاه شامل لایه های متناوب دیسک های روی و مس بود که توسط مقوای آغشته به آب نمک از هم جدا می شدند و جریان ثابتی از جریان الکتریکی ایجاد می کردند.
اختراع ولتاژ تولد فناوری مدرن باتری را نشان داد و پایه و اساس پیشرفت های بیشتر را گذاشت.
شیمی باتری:
باتری ها بر اساس اصل واکنش های شیمیایی عمل می کنند که انرژی شیمیایی ذخیره شده را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.
انواع مختلف باتری ها از واکنش های شیمیایی مختلفی استفاده می کنند و انتخاب شیمی بستگی به کاربرد مورد نظر دارد. برخی از ترکیبات شیمیایی رایج باتری عبارتند از:
باتری های قلیایی:
باتری های قلیایی به طور گسترده ای در لوازم الکترونیکی خانگی و دستگاه ها استفاده می شود.
آنها از روی و دی اکسید منگنز به عنوان مواد فعال با یک الکترولیت قلیایی مانند هیدروکسید پتاسیم استفاده می کنند.
واکنش شیمیایی بین روی و دی اکسید منگنز باعث تولید انرژی الکتریکی می شود.
باتری های لیتیوم یونی (Li-ion):
باتری‌های لیتیوم یونی معمولاً در گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها و سایر لوازم الکترونیکی قابل حمل یافت می‌شوند.
آنها از ترکیبات لیتیوم به عنوان ماده فعال در آند و کاتد استفاده می کنند.
باتری های لیتیوم یونی به خاطر چگالی انرژی بالا و عمر چرخه طولانی خود شناخته شده اند.
باتری های سرب اسید:
باتری های سرب اسیدی از قدیمی ترین باتری های قابل شارژ هستند و معمولاً در مصارف خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرند.
آنها از دی اکسید سرب به عنوان الکترود مثبت، سرب اسفنجی به عنوان الکترود منفی و اسید سولفوریک به عنوان الکترولیت تشکیل شده اند.
باتری های نیکل متال هیدرید (NiMH):
باتری های NiMH قابل شارژ هستند و اغلب در ابزارهای برقی، دوربین ها و وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی استفاده می شوند.
آنها از آلیاژ جذب کننده هیدروژن در الکترود منفی، نیکل اکسی هیدروکسید در الکترود مثبت و هیدروکسید پتاسیم به عنوان الکترولیت استفاده می کنند.
باتری های روی کربن:
باتری های روی کربن نسبتاً ارزان و به طور گسترده در دسترس هستند.
آنها از روی به عنوان آند، دی اکسید منگنز به عنوان کاتد و یک الکترولیت اسیدی مانند کلرید آمونیوم تشکیل شده اند.
باتری های نیکل کادمیوم (NiCd):
باتری‌های NiCd زمانی در لوازم الکترونیکی قابل حمل محبوب بودند، اما استفاده از آنها به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی مربوط به کادمیوم کاهش یافته است.
آنها از کادمیوم در الکترود منفی، هیدروکسید اکسید نیکل در الکترود مثبت و هیدروکسید پتاسیم به عنوان الکترولیت استفاده می کنند.
ساخت باتری:
ساخت باتری ها بسته به نوع و کاربرد مورد نظر آنها متفاوت است. با این حال، بیشتر باتری ها اجزای مشترکی دارند، از جمله:
- آند: آند الکترود منفی باتری و محل وقوع واکنش اکسیداسیون است.
- کاتد: کاتد الکترود مثبت و محل واکنش کاهش است.
- جداکننده: جداکننده یک ماده متخلخل است که از تماس مستقیم آند و کاتد جلوگیری می کند و از اتصال کوتاه جلوگیری می کند و در عین حال جریان یون ها را امکان پذیر می کند.
- الکترولیت: الکترولیت یک ماده شیمیایی است که حرکت یون ها بین آند و کاتد را در طی واکنش الکتروشیمیایی تسهیل می کند.
- کانتینر: محفظه یا محفظه تمام اجزای باتری را در خود جای داده و محافظت و پایداری را فراهم می کند.
انواع باتری و کاربردها:
باتری ها در شکل ها و اندازه های مختلف برای کاربردهای مختلف تولید می شوند. برخی از انواع باتری رایج و کاربردهای آنها عبارتند از:
باتری های اولیه:
باتری های اولیه غیر قابل شارژ هستند و طول عمر محدودی دارند. آنها معمولاً در دستگاه ها و برنامه هایی با زهکشی کم استفاده می شوند که در آنها ماندگاری طولانی تر ضروری است.
به عنوان مثال می توان به باتری های قلیایی مورد استفاده در کنترل از راه دور، ساعت و چراغ قوه اشاره کرد.
باتری های ثانویه (باتری های قابل شارژ):
باتری های ثانویه را می توان چندین بار شارژ و استفاده کرد.
آنها برای برنامه های با زهکشی بالا و دستگاه هایی که نیاز به استفاده مکرر دارند مناسب هستند.
باتری های قابل شارژ در لوازم الکترونیکی قابل حمل، ابزارهای برقی، وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم های ذخیره انرژی تجدیدپذیر کاربرد دارند.
باتری های سلول دکمه ای:
باتری های سلول دکمه ای باتری های کوچک و سکه ای شکلی هستند که اغلب در ساعت ها، سمعک ها و ماشین حساب ها استفاده می شوند.
باتری های لیتیوم پلیمری (LiPo):
باتری های LiPo نوعی باتری لیتیوم یونی با الکترولیت پلیمری هستند. آنها معمولاً در هواپیماهای بدون سرنشین، اسباب بازی های کنترل از راه دور و تلفن های هوشمند استفاده می شوند، جایی که طراحی باریک و انعطاف پذیر مورد نظر است.
باتری های چرخه عمیق:
باتری‌های چرخه عمیق به گونه‌ای طراحی شده‌اند که جریان ثابتی از توان را در مدت زمان طولانی ارائه دهند. آنها معمولا در سیستم های انرژی تجدید پذیر، چرخ دستی های گلف و کاربردهای دریایی استفاده می شوند.
باتری های خودرو:
باتری های خودرو که به عنوان باتری های سرب اسید نیز شناخته می شوند، برای تامین انرژی استارت و سیستم های الکتریکی در وسایل نقلیه استفاده می شوند.
باتری های صنعتی:
باتری های صنعتی باتری های سنگینی هستند که در صنایع مختلف برای تامین برق پشتیبان، منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) و ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ استفاده می شوند.
عملکرد و ظرفیت باتری:
عملکرد باتری تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله ظرفیت، ولتاژ و میزان دشارژ است.
- ظرفیت: ظرفیت باتری مقدار بار الکتریکی است که یک باتری می تواند ذخیره و تحویل دهد. معمولاً برای باتری های بزرگتر بر حسب آمپر ساعت (Ah) و برای باتری های کوچکتر میلی آمپر ساعت (mAh) اندازه گیری می شود. باتری با ظرفیت بالاتر می تواند دستگاه را برای مدت طولانی تری قبل از نیاز به شارژ مجدد تغذیه کند.
- ولتاژ: ولتاژ باتری اختلاف پتانسیل الکتریکی بین پایانه های مثبت و منفی آن است. باتری‌های مختلف دارای ولتاژ نامی متفاوتی هستند، به طوری که اغلب باتری‌های رایج دارای ولتاژ اسمی 1.5 ولت (به عنوان مثال، باتری‌های قلیایی) یا 3.6-3.7 ولت (به عنوان مثال، باتری‌های لیتیوم یون) هستند.
- نرخ تخلیه: نرخ تخلیه اشاره به سرعتی دارد که باتری انرژی خود را آزاد می کند. برخی از باتری‌ها می‌توانند جریان بالا (باتری‌هایی با تخلیه بالا) مناسب برای دستگاه‌های پرمصرف مانند دوربین‌های دیجیتال ارائه دهند، در حالی که برخی دیگر برای کاربردهای کم مصرف مانند ساعت‌ها و کنترل‌های از راه دور طراحی شده‌اند.
- شارژ و تخلیه:فرآیند شارژ و دشارژ باتری شامل واکنش های الکتروشیمیایی است. هنگامی که یک باتری شارژ می شود، یک منبع تغذیه خارجی ولتاژی را اعمال می کند تا واکنش های شیمیایی را که در حین تخلیه رخ داده اند معکوس کند و انرژی ذخیره شده باتری را بازیابی کند. در حین تخلیه، واکنش های شیمیایی انرژی ذخیره شده را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند که می تواند دستگاه ها یا سیستم ها را تغذیه کند.
اثرات زیست محیطی و بازیافت:
اثرات زیست محیطی باتری ها یک نگرانی قابل توجه است، به ویژه در مورد دفع باتری های مصرف شده حاوی مواد سمی. بازیافت و دور انداختن صحیح باتری ها برای جلوگیری از نفوذ مواد خطرناک به محیط بسیار مهم است.
مراکز بازیافت می توانند مواد ارزشمندی مانند سرب، لیتیوم و کبالت را از باتری های مصرف شده استخراج کنند که می توانند در تولید باتری های جدید و سایر محصولات مورد استفاده مجدد قرار گیرند. علاوه بر این، تلاش
