مقدمة
البطارية هي عبارة عن خلية كهروكيميائية تنتج طاقة كهربائية من خلال تفاعلات كيميائية. تتكون البطارية عادةً من نوعين من الأقطاب المعدنية، يُطلق عليها مصطلح الأنود والكاثود، تُغمر هذه الأقطاب في محلول يسمى بالكهرباء (Electrolyte). عند توصيل قطبي البطارية بدائرة كهربائية، تبدأ الإلكترونات بالتدفق من الأنود إلى الكاثود، مُنتجةً تيارًا كهربائيًا.
أنواع البطاريات
تنقسم البطاريات إلى نوعين رئيسيين: البطاريات الأولية والبطاريات الثانوية.
البطاريات الأولية:
يمكن استخدامها لمرة واحدة فقط.
لا يمكن إعادة شحنها.
تُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة، مثل الساعات والحاسبات الآلية.
البطاريات الثانوية:
يمكن إعادة شحنها واستخدامها عدة مرات.
تُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية الكبيرة، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
مكونات البطارية
تتكون البطارية عادةً من الأجزاء التالية:
الأنود:
القطب السالب للبطارية.
يتكون عادةً من معدن نشط، مثل الليثيوم أو النيكل أو الكادميوم.
الكاثود:
القطب الموجب للبطارية.
يتكون عادةً من مادة مؤكسدة، مثل ثاني أكسيد المنغنيز أو أكسيد الكوبالت.
الكهرباء:
المحلول الذي يُغمر فيه القطبين.
يتكون عادةً من أملاح أو أحماض أو قواعد مذابة في الماء أو مذيب آخر.
المُفصل:
يفصل بين الأنود والكاثود ويمنع حدوث اتصال مباشر بينهما.
يتكون عادةً من مواد عازلة مثل البلاستيك أو الورق.
أنواع البطاريات الأولية
تُصنف البطاريات الأولية إلى عدة أنواع، من أهمها:
بطاريات الكربون والزنك:
تُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة، مثل الساعات والحاسبات الآلية.
تُعد من أرخص أنواع البطاريات.
عمرها الافتراضي قصير نسبيًا.
بطاريات القلوية:
تُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة والمتوسطة، مثل الكاميرات والأجهزة اللاسلكية.
تُعد أكثر تكلفة من بطاريات الكربون والزنك.
عمرها الافتراضي أطول نسبيًا.
بطاريات الليثيوم:
تُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة والمتوسطة، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
تُعد أغلى أنواع البطاريات الأولية.
عمرها الافتراضي أطول نسبيًا.
أنواع البطاريات الثانوية
تُصنف البطاريات الثانوية إلى عدة أنواع، من أهمها:
بطاريات الرصاص الحمضية:
تُستخدم عادةً في السيارات والشاحنات والحافلات.
تُعد من أقدم أنواع البطاريات الثانوية.
عمرها الافتراضي قصير نسبيًا.
تحتاج إلى صيانة دورية.
بطاريات النيكل والكادميوم:
تُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة والمتوسطة، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
عمرها الافتراضي أطول نسبيًا من بطاريات الرصاص الحمضية.
لا تحتاج إلى صيانة دورية.
بطاريات الليثيوم أيون:
تُستخدم عادةً في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة والمتوسطة، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
عمرها الافتراضي أطول نسبيًا من بطاريات الرصاص الحمضية والنيكل والكادميوم.
لا تحتاج إلى صيانة دورية.
سلامة البطاريات
تُعد البطاريات مواد خطرة ويمكن أن تُسبب الحرائق والانفجارات إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح. لذلك، يجب اتباع الإرشادات التالية عند التعامل مع البطاريات:
يجب إبعاد البطاريات عن متناول الأطفال.
يجب عدم تركيب البطاريات في الأجهزة بشكل غير صحيح.
يجب عدم شحن البطاريات لمدة طويلة جدًا.
يجب عدم إلقاء البطاريات في النار أو في سلة المهملات.
يجب إعادة تدوير البطاريات المستعملة.
الخلاصة
البطاريات هي أجهزة مهمة تُستخدم لتوفير الطاقة للأجهزة الإلكترونية. توجد أنواع مختلفة من البطاريات، ولكل منها خصائص واستخدامات مختلفة. يجب التعامل مع البطاريات بشكل صحيح لتجنب الحرائق والانفجارات.