ما هي البطاريات القلوية وما هي مصنوعة من؟
لقد منحنا تطور التقنيات الحديثة مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأجهزة. ويتطلب معظمها مصدرًا ثابتًا للكهرباء لتشغيلها. في كثير من الحالات، يتم تنفيذ هذه الوظيفة بواسطة بطاريات صغيرة - بطاريات.
تحظى مصادر الطاقة القلوية بشعبية خاصة. في الوقت نفسه، عدد قليل من الناس على دراية بتاريخ مظهرهم وخصائصهم وميزاتهم الرئيسية.
محتوى المقال
تاريخ البطاريات القلوية
ظهرت أول بطارية قلوية في بداية القرن العشرين. وقد تم ذلك من قبل اثنين من المخترعين الأمريكيين - توماس إديسون وفالديمار جونجر.
تولت دوراسيل دور المورد الرئيسي لمصادر الطاقة القلوية لسوق السلع الكهربائية. في بداية القرن العشرين، تطورت أجهزة الراديو المحمولة بنشاط واكتسبت شعبية بسرعة. ولذلك، هناك حاجة كبيرة للبطاريات الصغيرة.
قامت البطاريات القلوية بعمل ممتاز في الوظيفة المخصصة لها. بعد كل شيء، بالمقارنة مع المصادر الحالية الأخرى، كانت صغيرة الحجم، ومختومة، ولها كثافة طاقة عالية.
لقد أثبتوا أنهم مصدر طاقة موثوق وغير متقطع، لذلك لا يفقدون شعبيتهم اليوم.
مرجع. الاسم الثاني للبطاريات القلوية هو القلوية.
تكوين وهيكل البطارية القلوية
من خلال معرفة تصميم المصدر الحالي، يمكنك معرفة مبدأ تشغيل الجهاز. لذلك، يتم توليد تيار كهربائي هنا باستخدام الأنود والكاثود. ويتكون الأخير من العناصر:
- ثاني أكسيد المنغنيز؛
- مكونات ملزمة خاصة؛
- الأسيتيلين الأسود أو الجرافيت.
- محلول قلوي من هيدروكسيد البوتاسيوم.
تستخدم بعض الخلايا محاليل الصوديوم أو الليثيوم بدلاً من هيدروكسيد البوتاسيوم. لإعطاء اتساق أكثر سمكا، تتم إضافة مواد طبيعية أو اصطناعية خاصة إلى الشوارد.
الأنود مصنوع من الزنك المطلي بطبقة مضادة للتآكل. في السابق، تم استخدام الزئبق أو الرصاص لهذا الغرض. تحتوي البطاريات الحديثة على مواد أقل ضررًا، مثل الألومنيوم.
لا يختلف تصميم البطاريات القلوية كثيرًا عن البطاريات الملحية، حيث توجد جميع العناصر فقط في أماكن مختلفة:
- الجزء الداخلي بالكامل من البطاريات مملوء بمعجون الزنك. الزنك نفسه موجود في شكل مسحوق. وبفضل هذا يتم تحقيق مساحة كبيرة من التفاعل بين العناصر. ولذلك، يمكن لهذه البطاريات أن "تفتخر" بقدرة طاقة عالية مقارنة بالبطاريات الملحية.
- يتم تكثيف الزنك بتركيبة خاصة. وفي الوقت نفسه، تولد شحنة سالبة، والتي تتم إزالتها بواسطة قضيب نحاسي.
- يتم خلط ثاني أكسيد المنغنيز مع الأسيتيلين الأسود أو أي مكون كربون آخر. ويتم فصله عن الأنود باستخدام فاصل.
- الزجاج الفولاذي المطلي بالنيكل هو المسؤول عن تفريغ الشحنة الموجبة.
- لمنع حدوث ماس كهربائي محتمل للمكونات، يتم عزل الغلاف عن الأنود.
- باستخدام لوحة، تتم إزالة الشحنة السالبة من الفولاذ.
- يتضمن التصميم حشية. من الضروري إزالة الغازات المتكونة أثناء التفاعل الكيميائي.تجدر الإشارة إلى أنه يتم إنتاج غازات أقل هنا مقارنة بالبطاريات الملحية.
- غرفة الغاز والغشاء مسؤولان عن السلامة. أنها تحمي من الانفجارات عن طريق جمع الغازات الناتجة. إذا تجاوز الضغط الحدود المسموح بها، فسوف ينفجر الغشاء ويتسرب المنحل بالكهرباء.
خصائص البطاريات القلوية
المعلمات الرئيسية للبطاريات القلوية هي:
- سعة الشحن. على حسب النوع فهي تتراوح من 1500 إلى 3000 مللي أمبير.
- الجهد االكهربى. البطاريات قادرة على توصيل الفولتية من 1.5 إلى 9 فولت.
هذه هي المعلمات الرئيسية التي يجب عليك الانتباه إليها قبل الشراء.
بالإضافة إلى ذلك، فهي قادرة على العمل في أي ظروف جوية. تتراوح درجات الحرارة المسموح بها للتشغيل والتخزين من -20 إلى +50 درجة مئوية. المنتجات من بعض الشركات المصنعة قادرة على العمل بشكل كامل حتى في ظل ظروف أكثر قسوة.
أنواع البطاريات
يصعب أحيانًا على المستخدم عديم الخبرة فهم الأحجام والعلامات والتصنيفات الموجودة للبطاريات. كما أن عملية الاختيار معقدة أيضًا بسبب حقيقة أن كل دولة تستخدم نوع العلامات الخاص بها، في حين يتم عرض بطاريات من شركات مصنعة مختلفة في السوق - من أوروبا وآسيا وأمريكا الشمالية وروسيا.
الشيء الوحيد الذي يلفت انتباهك أولاً قبل الشراء هو شكل المنتج. لذلك، الخيارات التالية موجودة:
- إسطواني. وتشمل هذه "الإصبع" و"الإصبع الصغير" وما يسمى بـ "البرميل". إنها أسطوانة عادية بأحجام مختلفة. يعتمد القطر على النوع المحدد للمصدر الحالي.
- القرص. يطلق عليها الناس اسم "الساعات" أو "الأجهزة اللوحية". يتم تفسير الاسم من خلال مظهرها - فهي عبارة عن قرص مسطح بأحجام مختلفة.
هناك أيضًا تسمية حرفية ظهرت في الولايات المتحدة الأمريكية. هذا هو ما يستخدم على نطاق واسع في معظم البلدان:
- AAA. "الأصابع الصغيرة." يبلغ ارتفاعها 44.5 ملم وعرضها 10.5 ملم.
- أأ. "اصبع اليد" ارتفاع المنتج 50.5 ملم، العرض - 14.5 ملم.
- ج. "الحارس" أو "الكمبيوتر اللوحي". هذه هي الطريقة التي يتم بها تحديد مصدر تيار متوسط الحجم: 50x26.5 ملم.
- د. "جهاز لوحي" كبير بأبعاد 61.5×34.2 ملم.
- 1604 د. يطلق عليه الناس "التاج". أبعادها 67x26x22 ملم.
قد تختلف الأبعاد عن الأبعاد القياسية ببضعة ملليمترات. ويفسر ذلك حقيقة أن بعض الشركات المصنعة ترفق المصادر الحالية في كبسولة إضافية. فهو يحميهم من دخول الرطوبة إلى الداخل أو يمنحهم خصائص مقاومة للصدمات.
مزايا وعيوب البطاريات القلوية
مثل أي جهاز آخر، تتمتع البطاريات القلوية بعدد من الإيجابيات والسلبيات.
المزايا تشمل:
- كثافة طاقة عالية مقارنة بمصادر التيار الملح؛
- تعدد الاستخدامات يسمح باستخدامها في الأجهزة المختلفة.
- انخفاض خطر التشوه أو تسرب المنحل بالكهرباء.
- تكلفة منخفضة؛
- مجموعة واسعة من الأحجام.
- انخفاض مستوى التفريغ الذاتي.
- عمر خدمة طويل وتخزين.
عيوب الجهاز هي :
- غالي السعر؛
- الحاجة إلى التخلص السليم.
- الميل إلى التفريغ الذاتي.
نطاق الاستخدام
في الحياة اليومية، نحن محاطون بمجموعة متنوعة من الأجهزة التي تتطلب مصدر طاقة لتشغيلها. وبالتالي يمكن العثور على البطاريات القلوية في الأجهزة التالية:
- ساعات مختلفة؛
- موازين المطبخ؛
- ألعاب للأطفال؛
- الأجهزة الطبية المختلفة، مثل أجهزة قياس ضغط الدم أو أجهزة قياس الحرارة؛
- الأجهزة التقنية الطبية: الكراسي المتحركة الكهربائية، وأجهزة الاستشعار المختلفة، وأجهزة السمع؛
- مكبرات صوت الموسيقى المحمولة، وأجهزة الراديو؛
- أجهزة التحكم عن بعد إنذار السيارة.
وبما أن كل جهاز لديه عدد من الخصائص الفريدة، فإنه يتطلب بطاريات ذات مستوى مناسب من سعة الطاقة. لذلك، عند اختيار البطارية، يجب الانتباه إلى هذه الخاصية. ستساعدك العديد من التوصيات في اختيار مصدر طاقة عالي الجودة حقًا:
- انتبه إلى تاريخ انتهاء صلاحية الجهاز وكذلك الشركة المصنعة.
- لا ينبغي عليك شراء البطاريات للاستخدام المستقبلي، لأنها عرضة للتفريغ الذاتي.
- شراء المنتجات من العلامات التجارية الشهيرة.
- لا تقم أبدًا بإلقاء الأجهزة التي أصبحت غير صالحة للاستعمال في سلة المهملات - وقم بتسليمها إلى نقاط التجميع المتخصصة.
أصبحت البطاريات القلوية جزءا من حياتنا. يتم استخدامها على نطاق واسع في مجموعة واسعة من الأجهزة. على الرغم من التاريخ الطويل والتصميم البسيط، فقد خضعت المنتجات لتغييرات طفيفة فقط، دون أن تفقد شعبيتها.
