 |
| الفرق بين البطاريات الأولية والثانوية |
الفرق بين البطاريات الأولية و الثانوية Difference Between Primary and Secondary Batteries
أهم فرق بين البطاريات الأولية والبطاريات الثانوية هو أن البطاريات الأولية غير قابلة لإعادة الشحن بمعنى أنها تستخدم لمرة واحدة حتى تفرغ تماما ومن ثم يتم التخلص منها بينما البطاريات الثانوية هي بطاريات قابلة لشحن مرة أخرى بل مرات عديدة وإعادة استخدامها من جديد، ولكن لا يتوقف الفرق أو الاختلافات بين البطاريات الأولية والثانوية عند هذا الحد ولكن نجد أن لكل نوع منهما بداخله أنواع عديدة تختلف عن بعضها من حيث المواد المصنعة منها والتطبيقات المستخدمة لها؛ لذلك لابد لك أن تتعرف على نوع حتي يمكنك اختيار النوع المناسب لتطبيقك وهذا ما سوف تتعرف عليه في السطور القادمة.
البطاريات الأولية Primary (non-rechargeable) Batteries
وهي البطاريات التي تستخدم مرة واحدة حتى ينتهي مفعولها ويتم التخلص منها بعد الاستهلاك وتكون ذات عمر قصير ويختلف عمرها من نوع إلى اخر، ومن الأمثلة على البطاريات التي تستخدم لـمرة واحدة هي البطاريات العادية التي نستخدمها في ساعات الحائط وفي الأضواء والكاميرات ولعب الأطفال وأجهزة الراديو والريموت كنترول في أجهزة التحكم عن بعد.
أنواع البطاريات الأولية
هناك العديد من أنواع البطاريات الأولية وهي:
خلايا الكربون والزنك (الخارصين) Carbon Zinc Batteries
وهي بطاريات غير مكلفة فهي منخفضة التكلفة وتتوفر في الأشكال والأحجام مما يسهل استخدامها، ولكنها ذات كثافة طاقة منخفضة للغاية في كثير من الأحيان لن تتمكن هذه البطاريات من توفير طاقة كافية لجهاز عالي الاستنزاف أكثر من مجرد تشغيله.
وهي متعددة الاستعمالات حيث تستعمل في كشافات الضوء اليدوية ووحدات توليد الومضات الكهربائية لأجهره وآلات التصوير وفي لعب الأطفال.
الخلايا القاعدية
تستخدم كمصدر ممتاز للإضاءة في مصابيح الدراجات وآلات الحلاقة وأجهزة التلفاز خفيفة الحمل وأجهزة التخاطب الإلكترونية، وهذه الخلايا أكفأ اقتصاديا في حالة استعمالها في لعب الأطفال الكهربائية التي تتطلب كمية عالية من الكهرباء من خلايا الكربون-الـخارصين وذلك لآن عمرها الافتراضي أطول بما يتراوح بين 5 و8 مرات.
بطاريات المغنيسيوم Magnesium Batteries
بطاريات المغنيسيوم (Mg / MnO2) هي بطاريات لها قدرة عالية و عمر افتراضي طويل، ومن أهم تطبيقاتها أجهزة الراديو العسكرية والطائرات.
خلايا الزئبق Mercury Batteries
بطاريات الفضة / الزنك Silver/Zinc Batteries
تتميز بطاريات الفضة / الزنك
(Zn / Ag2O) بقدرة عالية ولكنها مكلفة ولها تفريغ مسطح، تستخدم في أجهزة السمع
وفي التصوير الفوتوغرافي وفي أجهزة الاستدعاء.
تستخدم بطاريات أكسيد الفضة بشكل شائع في ساعات المعصم والأجهزة الصغيرة الأخرى؛ لأن البطارية مصنوعة من الفضة الحقيقية فغالبا ما يتم بيعها فقط في خلايا الأزرار حيث تكون كمية الفضة ضئيلة بالنسبة للتكلفة الإجمالية للمنتج.
تعتبر بطاريات الزنك الهوائية فريدة من نوعها في بنائها؛ لأنها تولد الطاقة الكهربائية من خلال التعرض للأكسجين هذا يجعلها غير مناسبة لساعات المعصم ولكنها مثالية لأجهزة السمع حيث يتطلب تنشيط البطارية أن يقوم المستخدم بإزالة لسان مانع للتسرب من البطارية مما يتيح تدفق الهواء.
لها كثافة طاقة عالية وأداء جيد ونطاق درجة حرارة واسع، تستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات بسعة تتراوح بين 1 - 10000 أمبير في الساعة.
وهي بطاريات لها كثافة طاقة عالية وأداء درجة الحرارة المنخفضة وعمر افتراضي طويل، تستخدم في استبدال الخلايا ذات الأزرار والأسطوانية.
لها طاقة منخفضة وعمر افتراضي طويل للغاية، تستخدم في دوائر الذاكرة والالكترونيات الطبية.
البطاريات القلوية اقتصادية وسهلة التخلص منها وشائعة للغاية، عادة ما يكون لها تصنيف بسعة تزيد عن 2500 مللي أمبير في الساعة ، وهي رائعة للأجهزة متوسطة إلى كثيفة الاستخدام على عكس بطاريات الليثيوم توفر كل بطارية ذات حجم قياسي تقريبا بنية قلوية مما يجعلها مثالية لمعظم الأجهزة.
هي البطاريات التي يمكن استخدامها حتى بعد نفاد الطاقة الموجودة فيها ويتم ذلك عن طريق إعادة شحنها مرة أخرى وإعادة استعمالها وتسمى أيضا (بطاريات التخزين)، ومن الأمثلة على البطاريات القابلة لإعادة شحنها تلك المستخدمة في الموبايل والهاتف اللاسلكي ومشغلات MP3 ....إلـخ.
وأكثر أنواع البطاريات الثانوية شيوعا هي:
تتميز هذه البطاريات بنطاقات الفولتية الواسعة وأشكال وأحجام مختلفة و تكلفة منخفضة وسهولة الصيانة نسبيا. عند مقارنتها بتقنيات البطاريات الثانوية الأخرى ، تعد بطاريات الرصاص الحمضية الخيار الأقل تكلفة لأي تطبيق وتوفر أداء جيدا للغاية وتتراوح الكفاءة الكهربائية لبطاريات الرصاص الحمضية بين 75% إلى 80% مما يجعلها مناسبة لتخزين الطاقة. تستخدم هذه البطاريات في السيارات و في المحولات و في أنظمة الاتصالات و في أنظمة الطاقة الاحتياطية في حالات الطوارئ.
بطاريات التخزين نوع نيكل - كادميوم NiCd هي واحدة من أقدم أنواع البطاريات و تتمتع بعمر طويل جدا وموثوقة ومتينة للغاية،يمكن أن تتعرض لمعدلات تفريغ عالية حيث تضمن المقاومة الداخلية المنخفضة شحن البطارية وتفريغها بسرعة ويمكن تشغيلها على نطاق واسع من درجات الحرارة، تكلفة هذه البطاريات أعلى من بطاريات الرصاص الحمضية لكل قاعدة واط / ساعة ولكنها أقل من الأنواع الأخرى من البطاريات القلوية.من عيوب هذه البطاريات أنها لا تخزن بشكل جيد لفترات طويلة من الزمن ومطلوب تفريغ كامل قبل إعادة الشحن وإلا ستفقد البطارية قدرتها ويؤدي الشحن الزائد إلى انخفاض قدرة البطارية. تستخدم هذه البطاريات في كثير من الأدوات المحمولة مثل معدات التصوير والمصابيح اليدوية والعاب التحكم عن بعد.
هذه هي نوع جديد نسبيا من البطاريات وهي نسخة ممتدة من بطاريات النيكل والهيدروجين الأقطاب الكهربائية ، والتي كانت تستخدم حصريًا في تطبيقات الفضاء (الأقمار الصناعية). القطب الموجب هو أوكسي هيدروكسيد النيكل (NiOOH) بينما القطب السالب للخلية عبارة عن سبيكة معدنية ، حيث يتم تخزين الهيدروجين بشكل عكسي.
أثناء الشحن تمتص السبيكة المعدنية الهيدروجين لتكوين هيدريد المعدن وأثناء التفريغ ، يفقد الهيدريد المعدني الهيدروجين.
إحدى المزايا الرئيسية لبطاريات هيدريد النيكل المعدنية على بطاريات نيكل - كادميوم هي طاقتها النوعية الأعلى وكثافة الطاقة.
تتوفر بطاريات هيدريد النيكل والمعدن المختومة تجاريا كخلايا أسطوانية صغيرة وتستخدم في الإلكترونيات المحمولة.
تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة عالية بشكل ملحوظ وطاقة نوعية عالية وعمر دورة أطول. المزايا الرئيسية الأخرى لبطاريات الليثيوم أيون هي معدل التفريغ الذاتي البطيء ومجموعة واسعة من درجات حرارة التشغيل.
تستخدم في الأجهزة الخليوية وجهاز الحاسوب المحمول والكاميرا الرقمية.
هي بطاريات مصنفة على أنها عالية الكثافة وتستهلك طاقة منخفضة جدا وصديقة للبيئة، تستخدم في أجهزة إنذار الدخان أو أجهزة التحكم عن بعد في التلفزيون أو الساعات.
وللمحافظة على البطارية في حالة جيدة وإطالة عمرها يجب مراعاة الاتي:
المصادر
كتاب الاتصالات المنهج الفسطيني
Types of Batteries
?What are the Different Types of Batteries
بطاريات أكسيد الفضة Silver Oxide Batteries
تستخدم بطاريات أكسيد الفضة بشكل شائع في ساعات المعصم والأجهزة الصغيرة الأخرى؛ لأن البطارية مصنوعة من الفضة الحقيقية فغالبا ما يتم بيعها فقط في خلايا الأزرار حيث تكون كمية الفضة ضئيلة بالنسبة للتكلفة الإجمالية للمنتج.
بطاريات الزنك الهوائية Zinc Air Batteries
تعتبر بطاريات الزنك الهوائية فريدة من نوعها في بنائها؛ لأنها تولد الطاقة الكهربائية من خلال التعرض للأكسجين هذا يجعلها غير مناسبة لساعات المعصم ولكنها مثالية لأجهزة السمع حيث يتطلب تنشيط البطارية أن يقوم المستخدم بإزالة لسان مانع للتسرب من البطارية مما يتيح تدفق الهواء.
بطاريات الليثيوم / الكاثود القابل للذوبان Lithium/Soluble Cathode Batteries
لها كثافة طاقة عالية وأداء جيد ونطاق درجة حرارة واسع، تستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات بسعة تتراوح بين 1 - 10000 أمبير في الساعة.
بطاريات الليثيوم / الكاثود الصلب Lithium/Solid Cathode Batteries
وهي بطاريات لها كثافة طاقة عالية وأداء درجة الحرارة المنخفضة وعمر افتراضي طويل، تستخدم في استبدال الخلايا ذات الأزرار والأسطوانية.
بطاريات الليثيوم / المنحل بالكهرباء الصلبة Lithium/Solid Electrolyte Batteries
لها طاقة منخفضة وعمر افتراضي طويل للغاية، تستخدم في دوائر الذاكرة والالكترونيات الطبية.
البطاريات القلوية Alkaline Batteries
البطاريات القلوية اقتصادية وسهلة التخلص منها وشائعة للغاية، عادة ما يكون لها تصنيف بسعة تزيد عن 2500 مللي أمبير في الساعة ، وهي رائعة للأجهزة متوسطة إلى كثيفة الاستخدام على عكس بطاريات الليثيوم توفر كل بطارية ذات حجم قياسي تقريبا بنية قلوية مما يجعلها مثالية لمعظم الأجهزة.
البطاريات الثانوية Secondary (Rechargeable) Batteries
هي البطاريات التي يمكن استخدامها حتى بعد نفاد الطاقة الموجودة فيها ويتم ذلك عن طريق إعادة شحنها مرة أخرى وإعادة استعمالها وتسمى أيضا (بطاريات التخزين)، ومن الأمثلة على البطاريات القابلة لإعادة شحنها تلك المستخدمة في الموبايل والهاتف اللاسلكي ومشغلات MP3 ....إلـخ.
أنواع البطاريات الثانوية
وأكثر أنواع البطاريات الثانوية شيوعا هي:
بطاريات التخزين نوع رصاص - حمض (البطاريات الحامضية) Lead – Acid Batteries
تتميز هذه البطاريات بنطاقات الفولتية الواسعة وأشكال وأحجام مختلفة و تكلفة منخفضة وسهولة الصيانة نسبيا. عند مقارنتها بتقنيات البطاريات الثانوية الأخرى ، تعد بطاريات الرصاص الحمضية الخيار الأقل تكلفة لأي تطبيق وتوفر أداء جيدا للغاية وتتراوح الكفاءة الكهربائية لبطاريات الرصاص الحمضية بين 75% إلى 80% مما يجعلها مناسبة لتخزين الطاقة. تستخدم هذه البطاريات في السيارات و في المحولات و في أنظمة الاتصالات و في أنظمة الطاقة الاحتياطية في حالات الطوارئ.
بطاريات التخزين نوع نيكل - كادميوم Nickel – Cadmium Batteries
بطاريات التخزين نوع نيكل - كادميوم NiCd هي واحدة من أقدم أنواع البطاريات و تتمتع بعمر طويل جدا وموثوقة ومتينة للغاية،يمكن أن تتعرض لمعدلات تفريغ عالية حيث تضمن المقاومة الداخلية المنخفضة شحن البطارية وتفريغها بسرعة ويمكن تشغيلها على نطاق واسع من درجات الحرارة، تكلفة هذه البطاريات أعلى من بطاريات الرصاص الحمضية لكل قاعدة واط / ساعة ولكنها أقل من الأنواع الأخرى من البطاريات القلوية.من عيوب هذه البطاريات أنها لا تخزن بشكل جيد لفترات طويلة من الزمن ومطلوب تفريغ كامل قبل إعادة الشحن وإلا ستفقد البطارية قدرتها ويؤدي الشحن الزائد إلى انخفاض قدرة البطارية. تستخدم هذه البطاريات في كثير من الأدوات المحمولة مثل معدات التصوير والمصابيح اليدوية والعاب التحكم عن بعد.
نيكل - بطاريات هيدريد معدنية Nickel – Metal Hydride Batteries
هذه هي نوع جديد نسبيا من البطاريات وهي نسخة ممتدة من بطاريات النيكل والهيدروجين الأقطاب الكهربائية ، والتي كانت تستخدم حصريًا في تطبيقات الفضاء (الأقمار الصناعية). القطب الموجب هو أوكسي هيدروكسيد النيكل (NiOOH) بينما القطب السالب للخلية عبارة عن سبيكة معدنية ، حيث يتم تخزين الهيدروجين بشكل عكسي.
أثناء الشحن تمتص السبيكة المعدنية الهيدروجين لتكوين هيدريد المعدن وأثناء التفريغ ، يفقد الهيدريد المعدني الهيدروجين.
إحدى المزايا الرئيسية لبطاريات هيدريد النيكل المعدنية على بطاريات نيكل - كادميوم هي طاقتها النوعية الأعلى وكثافة الطاقة.
تتوفر بطاريات هيدريد النيكل والمعدن المختومة تجاريا كخلايا أسطوانية صغيرة وتستخدم في الإلكترونيات المحمولة.
بطاريات ليثيوم أيون Lithium-ion Batteries
تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة عالية بشكل ملحوظ وطاقة نوعية عالية وعمر دورة أطول. المزايا الرئيسية الأخرى لبطاريات الليثيوم أيون هي معدل التفريغ الذاتي البطيء ومجموعة واسعة من درجات حرارة التشغيل.
تستخدم في الأجهزة الخليوية وجهاز الحاسوب المحمول والكاميرا الرقمية.
بطاريات نيمه NiMH
هي بطاريات مصنفة على أنها عالية الكثافة وتستهلك طاقة منخفضة جدا وصديقة للبيئة، تستخدم في أجهزة إنذار الدخان أو أجهزة التحكم عن بعد في التلفزيون أو الساعات.
كيفية الحفاظ على عمر البطارية
وللمحافظة على البطارية في حالة جيدة وإطالة عمرها يجب مراعاة الاتي:
- عدم ترك البطارية دون شحن خاصة عندما يبلغ جهدها أقل قيمة للجهد.
- عدم ترك البطارية فارغة لفترة طويلة.
- اذا كانت البطارية سائلة فيجب بقاء مستوى السائل الإلكتروليتي مغطيا الألواح تماما وعدم تعريض الألواح للهواء مع إضافة الماء المقطر (فقط) عند اللزوم عند نقص السوائل.
المصادر
كتاب الاتصالات المنهج الفسطيني
Types of Batteries
?What are the Different Types of Batteries