البطاريات الابتدائية (Primary Batteries)

 Types of batteries   انواع البطاريات

في الحقيقة انه يوجد  العديد من أنواع البطاريات المستخدمة وليس فقط  البطاريات التي نعرفها مثل AAو AAAاوبطاريات السيارات  ، فتكنولوجيا البطارية  تنمو بشكل جنوني، وهناك العديد من تصنيفات البطاريات المختلفة ولكل نوع مهام وطريقة عمل وتركيب مختلفة عن الانواع الاخرى طبقا للتطبيق والمجال المستخدمة فيه .

ويمكن تصنيف البطاريات بشكل عام إلى فئتين رئيسيتين وهما البطاريات الابتدائية والثانوية اما من حيث التطبيقات المستخدمة فيها يمكن ادراج البطاريات الصناعية وبطاريات المركبات والبطاريات الخاصة والتي يتم تصنيعها بشكل خاص لغرض معين او جهة معينة ، تتراوح بين التركيب الكيميائي والحجم وعامل الشكل واماكن الاستخدام ، ولكن تحت كل هذه الأنواع نوعان رئيسيان من البطاريات وهما البطاريات الابتدائية او الاولية (Primary Batteries) والبطاريات الثانوية (Secondary Batteries)

والفرق بينهما هو ان الابتدائية لا يمكن اعادة شحنها مرة اخري ، وبمجرد انتهاء الشحنة بداخلها نتخلص منها ولا نستطيع استخدامها مرة اخرى ، اما الثانوية والتي يطلق عليها ايضا البطاريات القابلة لاعادة الشحن Rechargable batteries  فهي التي يمكن اعادة شحنها مرة اخري عن طريق عكس التفاعلات الكيميائية بداخلها وبالتالي استخدمها لاكثر من مرة والان نتطرق لكل منهما بالتفصيل :-

أولا:- البطاريات الابتدائية (Primary Batteries)

-    البطاريات الابتدائية او الاولية هي بطاريات لا يمكن إعادة شحنها كما قلنا  فهي

 مصنوعة من خلايا كهروكيميائية لا يمكن عكس تفاعلها الكهروكيميائي.

-   توجد البطاريات الأساسية في أشكال مختلفة تتراوح من الخلايا المعدنية coin cells  

وبطاريات AA &AAA ، ويتم استخدامها بشكل شائع في التطبيقات المستقلة حيث يكون

 اعادة الشحن غير عملي أو مستحيل ، كما  تتمتع البطاريات الأولية دائمًا بطاقة محددة عالية ،

 كما أن الأنظمة التي يتم استخدامها فيها مصممة دائمًا لاستهلاك قدر منخفض من الطاقة لتمكين 

البطارية من الاستمرار لأطول فترة ممكنة وتتضمن بعض الأمثلة الأخرى للأجهزة التي تستخدم البطاريات

 الابتدائية ؛ جهاز تنظيم ضربات القلب pacemaker ، اجهزة تعقب الحيوانات Animal trackers ، 

ساعات اليد التقليدية (وليس الساعات الذكية الحديثة) ، أجهزة الريموت كنترول وألعاب الأطفال وغيرها وغيرها.

ونستعرض فيما يلي بعضا من البطاريات الاولية اوالغيرقابلة للشحن

1-  البطاريات القلوية Alkaline Batteries:-

وهي مصنوعة أساسًا من التركيب الكيميائي للزنك (Zn) وثاني أكسيد المنجنيز (MnO2) ، بينما محلول الالكتروليت  (Electrolyte) هوهيدروكسيد البوتاسيوم  وهو مادة قلوية بحتة  ، ولها كثافة طاقة 100 واط / كجم . ، وهذا النوع الأكثر شيوعًا من البطاريات الأولية  لانها صديقة للبيئة وفعالة من حيث التكلفة ومعدل تسربها قليل ويمكن تخزينها لعدة سنوات ، ولديها سجل سلامة جيد ويمكن حملها على متن طائرة دون أن تخضع لضوابط النقل التابعة للأمم المتحدة ، الجانب السلبي الوحيد للبطاريات القلوية هو تيار الحمل المنخفض ، الذي يقصر استخدامه على الأجهزة ذات المتطلبات للتيارات low current المنخفضة مثل أجهزة الريموت كنترول والمصابيح اليدوية flashlights  وساعات الحوائط ولها اشكال متعددة مثل AA &AAA& C&D&PP3 ويكثر استخدامها في مناطق امريكا الشمالية واوروبا .

2-  بطاريات الليثيوم Lithium Batteries :-

وتُعرف أيضًا باسم بطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن ، وتتكون من الليثيوم المعدني

 كأنود. وهي تحظى بشعبية كبيرة اليوم ، حيث يمكنك استخدامها لتشغيل بعض الأجهزة 

مثل مشغلات MP3 ، وأقفال السيارات car locks ، ومقاييس 

الحرارة thermometers ، ومؤشرات الليزر laser pointers ، وأجهزة

 السمع  hearing aids ، وما يميزها عن الأنواع الأخرى من البطاريات أنها

 توفر كثافة شحن عالية high charge density  وتشتهر خلايا الليثيوم بإنتاج

 الفولتية من 1.5 فولت إلى 3.7 فولت ، اعتمادًا على طرازها والمركبات الكيميائية المستخدمة ، 

3-   بطاريات الزئبق Mercury batteries :-

تُعرف أيضًا باسم بطارية أكسيد الزئبق mercuric oxide battery أو خلية الزئبق mercury battery ، وهي بطارية كهروكيميائية غير قابلة لإعادة الشحن يمكن استخدامها حتى 10 سنوات وتستخدم هذه البطارية الصغيرة الحجم تفاعلًا كيميائيًا بين أقطاب الزنك وأكسيد الزئبق في إلكتروليت قلوي،

ونظرًا لعمرها الطويل وإخراجها لجهد ثابت ، تعد هذه البطاريات أكثر أنواع البطاريات شيوعًا في القرن العشرين ويتم استخدامها بشكل شائع في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الساعات والآلات الحاسبة والألعاب والكاميرات ومقياس الحرارة الرقمي وما إلى ذلك ، وعلى عكس البطاريتين الأخريين اللذين تمت مناقشتهما أعلاه ، تأتي بطاريات الزئبق في شكل وحجم يشبه الزر مما يجعل هذه البطاريات مريحة للغاية ويسهل حملها.

4-  بطاريات الزنك الهوائية  Zinc Air Batteries

تسمى أيضًا خلايا وقود الزنك والهواء ، تمتلك هذه البطاريات كثافة طاقة عالية وليست مكلفة من حيث الإنتاج ،  يمكنك الحصول على هذه البطاريات بأحجام مختلفة وبأسعار معقولة للغاية.

تشمل التطبيقات الشائعة لهذا النوع الساعات وأضواء الشعلة واجهزة التحكم عن بُعد وكاميرات الأفلام وأجهزة السمع وما إلى ذلك. اعتمادًا على حجم الجهاز ، يمكنك اختيار بطارية هواء الزنك وفقًا لذلك.

5-  الخلايا المعدنية Coin (Button) cells 

التركيب الكيميائي لها  هو أيضًا قلوي ، ويتم  استخدام الليثيوم وأكسيد الفضة لتصنيعها

 وتكون أكثر كفاءة في توفير جهد ثابت ومستقر في مثل هذه الأحجام الصغيرة. 

ومن مميزاتها انها خفيفة الوزن وصغيرة الحجم ولها كثافة قدرة عالية Power density 

تساوي  270 واط / كجم وتكلفتها منخفضة وصلاحيتها طويلة  ، بينما يعيبها

انها تحتاج إلى حامل لتثبيتها ومعدل سحب التيار منها 

منخفضة (Low current draw capability) 

وهنا نكون قد انتهينا من هذا الموضوع ونستكمل بامر الله باقي انواع البطاريات في 

مواضيع قادمة .....

المصادر

· https://components101.com/articles/different-types-of-batteries-and-their-uses

· https://learn.adafruit.com/all-about-batteries/lithium-batteries-and-coin-cells
· https://www.elprocus.com/batteries-types-working/
· https://www.electronicshub.org/types-of-batteries/
· https://www.homestratosphere.com/types-of-batteries/
· https://www.batterysolutions.com/recycling-information/battery-types/
· https://northeastbattery.com/agm-gel-better/
· https://batteryguys.com/pages/the-differences-between-agm-gel-and-flooded-batteries
· https://www.proquipnz.co.nz/2017/06/gel-vs-lead-acid-batteries/
· https://www.electronicshub.org/types-of-batteries/
· https://www.upsbatterycenter.com/blog/primary-batteries/
· https://blog.ampow.com/types-of-battery-primary-battery-and-secondary-battery/
· https://www.recovermybatteries.com/batterybasics3.html
· http://batteriesbyfisher.com/automotive-sli-batteries

· https://news.energysage.com/understanding-deep-cycle-batteries/

· https://www.energymatters.com.au/components/batteries/

سبحانك اللهم وبحمدك ، اشهد الا اله الا انت استغفرك واتوب اليك