تصنيف البطاريات وأنواعها وأحجامها

2024 مؤلف: Priscilla Miln | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-15 22:37

اليوم ، تعد البطاريات مصدر الطاقة الأكثر شيوعًا للإلكترونيات والأجهزة الصغيرة. تنشأ الحاجة إلى استبدالها في كثير من الأحيان. من أجل الاختيار الأفضل عند شراء خلية كلفانية جديدة ، يجب الانتباه ليس فقط إلى حجم البطاريات واسم الشركة المصنعة. ستجيب هذه المقالة على الأسئلة التالية: ما هو شكل مصادر الطاقة هذه؟ ما هي أنواع البطاريات حسب الحجم؟ كيف يتم تمييز الخلايا الجلفانية وما الذي يجب الانتباه إليه عند الشراء حتى يستمر مصدر الطاقة لفترة طويلة؟

أنواع البطاريات

تُصنف البطاريات وفقًا للمواد التي تُصنع منها مكوناتها النشطة: الأنود والكاثود والإلكتروليت.

هناك خمسة أنواع من مصادر الطاقة الحديثة:

• ملح
• قلوي
• عطارد ،
• فضي ،
• الليثيوم.

سيتم سرد أنواع البطاريات حسب الحجم أدناه. الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل منفئات محددة من الخلايا الجلفانية.

بطاريات الملح

تم تصنيع بطاريات الملح في النصف الثاني من القرن العشرين. لقد حلت محل مصادر الطاقة الموجودة سابقًا المنغنيز والزنك. لم تتغير أبعاد البطاريات ، لكن تكنولوجيا تصنيع هذه الخلايا الجلفانية أصبحت مختلفة. تستخدم مصادر الطاقة الملحية محلول كلوريد الأمونيوم كإلكتروليت. يحتوي على أقطاب كهربائية مصنوعة من الزنك وأكسيد المنغنيز. يتم الاتصال بين المنحلات بالكهرباء الفردية باستخدام جسر الملح.

الميزة الرئيسية لهذه البطاريات هي انخفاض تكلفتها. هذه البطاريات الجلفانية هي الأرخص على الإطلاق.

عيوب بطاريات الملح:

• خلال فترة التفريغ ، ينخفض الجهد بشكل ملحوظ
• مدة الصلاحية قصيرة وسنتان فقط ؛
• بنهاية مدة الصلاحية المضمونة ، تقل السعة بنسبة 30-40 في المائة ؛
• عند درجة حرارة منخفضة ، يتم تقليل السعة إلى ما يقرب من الصفر.

البطاريات القلوية

تم اختراع هذه البطاريات في عام 1964. اسم آخر لهذه المصادر الغذائية هو القلوية (من الكلمة الإنجليزية قلوية ، والتي تعني "قلوية" في الترجمة).

أقطاب هذه البطارية مصنوعة من الزنك وثاني أكسيد المنغنيز. يعمل هيدروكسيد البوتاسيوم القلوي كمحلول إلكتروليت.

اليوم ، هذه البطاريات هي الأكثر شيوعًا ، لأنها مثالية لمعظم الناسالأجهزة الإلكترونية.

مزايا إمدادات الطاقة القلوية:

• لها سعة أعلى مقارنة بالملح ، ونتيجة لذلك ، عمر خدمة أطول ؛
• يمكن أن تعمل في درجة حرارة محيطة منخفضة ؛
• تحسين الضيق ، أي تقليل احتمال التسرب ؛
• تتمتع بعمر افتراضي أطول 5 سنوات ؛
• لديها معدل تفريغ ذاتي منخفض مقارنة ببطاريات الملح.

عيوب مصادر الغذاء القلوية:

• تتميز فترة التفريغ بانخفاض تدريجي في جهد الخرج ؛
• البطاريات القلوية بنفس حجم البطاريات المالحة ، لكن تكلفة ووزن البطاريات القلوية أعلى.

بطاريات الزئبق

في مثل هذه البطارية ، الأنود مصنوع من الزنك ، الكاثود مصنوع من أكسيد الزئبق. يتم فصل الأقطاب الكهربائية بواسطة فاصل وغشاء مشرب بمحلول 40٪ هيدروكسيد البوتاسيوم. يستخدم القلوي هنا كمحلول إلكتروليت. بفضل هذه التركيبة ، يمكن أن يعمل مصدر الطاقة هذا كبطارية. لكن أثناء العملية الدورية ، تتحلل الخلية الجلفانية ، وتقل قدرتها.

مزايا بطاريات الزئبق:

• جهد ثابت
• سعة عالية وكثافة طاقة ؛
• قادرة على درجات الحرارة المحيطة العالية والمنخفضة ؛
• مدة صلاحية طويلة 10 سنوات.

عيوب الزئبقمزودات الطاقة:

• سعر مرتفع ؛
• احتمال التعرض الخطير لبخار الزئبق في حالة إزالة الضغط ؛
• بحاجة إلى تحسين عملية الجمع والتخلص.

بطاريات فضية

في البطارية الفضية ، يستخدم الزنك في القطب الموجب وأكسيد الفضة للكاثود. المنحل بالكهرباء هو الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم.

تشمل هذه الفئة بطاريات الساعات ، والتي سيتم توضيح أبعادها أدناه. مزايا مصادر الطاقة الفضية كالتالي:

• استقرار الجهد
• وجود سعة عالية وكثافة طاقة ؛
• مناعة ضد درجة الحرارة المحيطة ؛
• عمر خدمة طويل والتخزين.

عيب هذه البطاريات هو ارتفاع تكلفتها

بطاريات الليثيوم

في مثل هذه البطارية ، يتكون الكاثود من الليثيوم. يتم فصله عن الأنود بواسطة فاصل وحجاب حاجز ، وهو مشرب بالكهرباء العضوي.

إيجابيات بطاريات الليثيوم:

• جهد ثابت
• سعة عالية وكثافة طاقة ؛
• استقلال كثافة الطاقة عن تيار الحمل ؛
• كتلة صغيرة
• فترة صلاحية طويلة تصل إلى 12 عامًا ؛
• مناعة ضد درجات الحرارة القصوى.

يمكن أن تعزى عيوب بطاريات الليثيوم فقط إلى تكلفتها العالية.

كما ذكر أعلاه ، مصادر الغذاء لها تركيبة كيميائية مختلفة.تختلف أشكال وأحجام البطاريات أيضًا بشكل كبير عن بعضها البعض. الخلايا الجلفانية لها ارتفاعات وأقطار وفولتية مختلفة. ضع في اعتبارك تصنيف البطاريات وفقًا لهذه المعلمات.

تصنيف البطاريات حسب الحجم

اعتمادًا على الجهد والارتفاع والقطر والشكل ، يمكن تنظيم مصادر الطاقة بطريقة معينة. أحد أكثر أنظمة التصنيف شيوعًا هو النظام الأمريكي. هو مبين في الشكل أدناه. هذا التوحيد مناسب ويستخدم في العديد من البلدان.

وفقًا للنظام الأمريكي ، تصنف إمدادات الطاقة على النحو التالي:

الاسم	الارتفاع ، مم	القطر ، مم	الجهد ، V
D	61، 5	34، 2	1، 5
C	50، 0	26، 2	1، 5
AA	50، 5	14، 5	1، 5
AAA	44، 5	10، 5	1، 5
PP3	48، 5	26، 5	9، 0

بالإضافة إلى الفئة المشار إليها في الجدول ، فإن لمصادر الطاقة أيضًا اسمًا شائعًا يتم استخدامه فياشخاص. على سبيل المثال ، حجم بطارية AA يمكن مقارنته بحجم إصبع بشري ، لذا فإن الاسم "الشعبي" لهذه الخلية الجلفانية هو بطارية "إصبع" ، أو "اثنان A". لكن عادةً ما يشار إلى مصدر الطاقة C باسم "inch". تسمى الخلية الجلفانية D "برميل". وبطارية AAA ، التي تتشابه أبعادها مع معايير أصغر إصبع لشخص ما ، ليست عبثًا تسمى "الإصبع الصغير" أو "ثلاثة أ". تم تسمية مصدر الطاقة PP3 باسم "krone".

أيضًا ، تُستخدم البطاريات المستديرة المصغرة على نطاق واسع في الإلكترونيات ، وتتنوع أحجامها وأسمائها. مزيد من المعلومات حول الحبوب الفضية وتصنيف مصادر الطاقة هذه موضحة أدناه.

بطاريات "أقراص": الأحجام والأسماء

اسم آخر للبطارية المستديرة المصغرة هو الخلية الجافة. تتكون مصادر الطاقة هذه من أنود مصنوع من أكسيد الفضة وكاثود الزنك وإلكتروليت. هذا الأخير عبارة عن خليط من الأملاح ذات قوام عجين.

غالبًا ما تقوم الشركات المصنعة المختلفة بتعيين تعيينات لمصادر الطاقة هذه التي تختلف عن التعيينات القياسية. يوجد أدناه جدول تصنيف يسرد الأسماء والأحجام البديلة لبطاريات الساعة.

هذه "الحبوب" الفضية المصغرة هي التي تجعل آليات ساعات اليد الحديثة تعمل. عندما يحين وقت استبدال البطارية ، قد تواجه السؤال ، ما هو نوع مصدر الطاقة المناسب في هذه الحالة؟ على سبيل المثال ، إذا استخدمت الساعة العنصر 399 ، يمكنك ذلكبدلاً من ذلك ، ضع بطارية مصغرة ، والتي قد تحمل أسماء V399 أو D399 أو LR57 أو LR57SW أو LR927 أو LR927SW أو L927E ، اعتمادًا على الشركة المصنعة. تحت هذه الأسماء ينتج "قرص" ارتفاعه 2.6 ملم وقطره 9.5 ملم.

حجم البطارية ليس هو المعيار الوحيد الذي يجب مراعاته عند شراء مزودات الطاقة. من أجل معرفة كيفية فك شفرة المعلومات الموجودة على الخلايا الجلفانية ، تحتاج إلى التعرف على المبادئ الأساسية لوضع العلامات عليها.

علامات البطارية

أنشأت اللجنة الكهرتقنية الدولية (IEC) نظامًا محددًا للترميز ، والذي يجب بموجبه تمييز جميع البطاريات. يجب الإشارة إلى المعلومات المتعلقة بكثافة الطاقة والتركيب والحجم والفئة وقيمة الجهد في علبة مصدر الطاقة. باستخدام مثال البطارية الموضح أدناه ، دعنا نلقي نظرة فاحصة على جميع عناصر الوسم.

تشير المعلومات الموجودة على مصدر الطاقة إلى ما يلي:

• الشحنة الكهربائية للخلية الجلفانية 15 آه ؛
• فئة مصدر الطاقة - AA ، أي أنها بطارية "إصبع" ؛
• الجهد 1.5 فولت

ماذا يعني النقش "LR6"؟ هذا ، في الواقع ، هو الوسم ، الذي يعطي معلومات حول التركيب الكيميائي وفئة مصدر الطاقة. أنواع البطاريات لها تسميات الحروف التالية:

• ملح - ص ؛
• قلوي - LR ؛
• فضي -ر.س ؛
• الليثيوم - CR.

يشار إلى فئات البطارية بالأرقام التالية:

• د - 20 ؛
• C – 14 ؛
• AA-6 ؛
• AAA-03 ؛
• PP3 - 6 / 22.

الآن يمكنك فك علامة LR6 في الصورة أعلاه. تشير الأحرف هنا إلى أن هذه خلية كلفانية قلوية ، ويشير الرقم إلى حجم بطارية "الإصبع" ، أي أنه يشير إلى أن مصدر الطاقة ينتمي إلى فئة AA.

نطاق التطبيق وميزات اختيار البطاريات

بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أن جميع الخلايا الجلفانية تلبي متطلبات التوحيد ، أي أنه يمكن للمستهلك بسهولة استبدال مصدر الطاقة الخاص بإحدى الشركات المصنعة ببطارية مماثلة من أخرى. يوجد تحذير واحد فقط: يجب ألا تستخدم المصادر الحالية المصنعة من قبل شركات مختلفة أو ، علاوة على ذلك ، تنتمي إلى أنواع مختلفة في جهاز واحد. سيؤدي هذا إلى تقليل عمر البطارية بشكل كبير.

عند اختيار مزودات الطاقة ، عليك الانتباه إلى العبوة. في كثير من الأحيان ، تشير الشركة المصنعة عليها إلى الأجهزة التي يوصى باستخدام هذه البطاريات المعينة فيها. إذا لم يتم تقديم هذه المعلومات ، فستساعدك النصائح أدناه على اتخاذ القرار الصحيح.

بطاريات الملح ذات سعة منخفضة من 0.6-0.8 آه وتستخدم في الأجهزة ذات استهلاك الطاقة المنخفض. يمكن أن تكون هذه أجهزة التحكم عن بعد أو موازين الحرارة الإلكترونية أو أجهزة الاختبار أو موازين الأرضية أو المطبخ. يمكن أيضًا استخدام خلايا الملح كبطاريات ساعة. أبعاد هذه المصادر الحالية مماثلة لتلك المقابلةالمعلمات القلوية ، ولكن مجالات تطبيقها تختلف بشكل كبير. بعد كل شيء ، إذا كنت تستخدم بطاريات الملح في الأجهزة المزودة بمحرك كهربائي أو مصابيح كهربائية أو كاميرات ، فيمكن أن تكون مدة خدمتها 20-30 دقيقة فقط. هذه الخلايا الجلفانية ليست مصممة للأحمال الثقيلة.

البطاريات القلوية لها سعة كبيرة إلى حد ما من 1.5-3.2 آه. يتيح ذلك استخدامها بنجاح في الأجهزة التي زادت من استهلاك الطاقة. وتشمل هذه الأجهزة الكاميرات الرقمية المزودة بفلاش ، والمصابيح اليدوية ، ولعب الأطفال ، والهواتف المكتبية ، وفأرات الكمبيوتر ، وما إلى ذلك. البطاريات المصممة خصيصًا للكاميرات توفر الطاقة بشكل أسرع. هذا له تأثير إيجابي على سرعة الكاميرات. إذا كنت تستخدم مصدر طاقة قلوي في أجهزة ذات استهلاك منخفض للطاقة ، فستظهر البطاريات نتائج ممتازة ، وستكون مدة خدمتها عدة سنوات.

منذ عشرين إلى ثلاثين عامًا ، كانت بطاريات الزئبق تستخدم على نطاق واسع في أجهزة مثل الساعات الإلكترونية وأجهزة تنظيم ضربات القلب والمعينات السمعية والأجهزة العسكرية. حتى الآن ، استخدام مصادر الطاقة هذه محدود. في العديد من البلدان ، يُحظر تصنيع وتشغيل مثل هذه الخلايا الكهروكيميائية نظرًا لحقيقة أن الزئبق مادة سامة. في حالة استخدام هذه المصادر الحالية ، من الضروري تنظيم جمعها والتخلص منها بشكل منفصل وفقًا لمتطلبات السلامة.

البطاريات الفضية لا تستخدم على نطاق واسعبسبب ارتفاع تكلفة المعدن. ومع ذلك ، تُستخدم مصادر الطاقة المصغرة من هذا النوع على نطاق واسع في الساعات ، واللوحات الأم للكمبيوتر المحمول والكمبيوتر ، والمعينات السمعية ، وبطاقات الموسيقى ، وسلاسل المفاتيح وغيرها من الأجهزة حيث لا يمكن استخدام بطاريات أكبر.

بطاريات الليثيوم لها عمر أطول حتى من أفضل البطاريات القلوية. لذلك ، يتم استخدام مصادر الطاقة هذه في الأجهزة ذات الاستهلاك العالي للطاقة. يمكن أن تكون معدات الكمبيوتر والتصوير الفوتوغرافي والمعدات الطبية.

الخلاصة

البطارية منتج يمكن أن يكون خطيرًا على الرغم من صغر حجمه. لا يمكنك تفكيك مصدر الطاقة ، وإلقائه في النار ، وبالطبع محاولة إعادة الشحن. على شبكة الإنترنت ، يمكنك العثور على نصائح حول كيفية منح البطارية عمرًا ثانيًا. لا تحاول مثل هذه التجارب لأنها يمكن أن تكون خطيرة.

عند شراء بطاريات جديدة ، يجب الانتباه ليس فقط إلى الشركة المصنعة والأحجام المناسبة ، ولكن أيضًا إلى التركيب الكيميائي لمصادر الطاقة. للقيام بذلك ، يجب أن تكون قادرًا على قراءة الملصق. البطاريات المختارة بشكل صحيح ستخدمك لفترة طويلة وبجودة عالية