مجله باتری

باتری چیست؟ همه چیز درباره انواع باطری و نحوه کار آنها

باتری چیست؟ همه چیز درباره باطری

باطری‌ها دستگاه‌هایی هستند که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند و به عنوان منابع قابل حمل انرژی در دستگاه‌های مختلف استفاده می‌شوند. هر باتری از سه بخش اصلی تشکیل شده است: الکترود مثبت (کاتد)، الکترود منفی (آند) و الکترولیت. در حین واکنش‌های شیمیایی در داخل آن، الکترون‌ها از آند به کاتد حرکت کرده و جریان الکتریکی تولید می‌کنند.

باطری‌ها بخش اساسی زندگی روزمره ما هستند. همه ما در دستگاه‌های مختلف از آن‌ها استفاده می‌کنیم و این منابع انرژی پرکاربرد، به ما امکان می‌دهند که در هر زمان و مکانی از انرژی الکتریکی استفاده کنیم.

باتری چیست؟ همه چیز درباره باطری

تعریف باتری

پیل الکتریکی (ولتائیک) یا باطری، منبعی است که انرژی پتانسیل الکتریکی را از طریق واکنش‌های شیمیایی تبدیل به انرژی الکتریکی می‌کند. این انرژی در دو قطب مثبت و منفی آن قابل دریافت است. نیروی محرکه الکتریکی (emf) باتری، که با یکای ولت اندازه‌گیری می‌شود، بیانگر انرژی قابل دریافت در هر واحد بار الکتریکی است.

قطب مثبت به نام کاتد و قطب منفی آن به نام آند شناخته می‌شود. (در زبان عامیانه به این قطب‌ها، سر مثبت و سر منفی نیز گفته می‌شود.)

اگر باطری ماشین شما دچار مشکل شده است، ما این امکان را داریم که آن را در محل شما برای شما تعویض کنیم. برای خرید باطری در کرج کافی است با ما تماس بگیرید.

نحوه کارکرد باتری چیست؟

در یک محصول، واکنش‌های شیمیایی اکسایش و کاهش در دو الکترود انجام می‌شود. در آند، الکترون‌ها از دست رفته و به کاتد منتقل می‌شوند، جایی که الکترون‌ها جذب می‌شوند. الکترولیت انتقال یون‌ها را بین این دو قطب تسهیل می‌کند. این واکنش‌ها منجر به تولید انرژی الکتریکی می‌شود که از طریق مدار خارجی از آند به کاتد حرکت می‌کند.

باطری‌ها معمولاً از چندین سلول تشکیل می‌شوند که می‌توانند به‌صورت سری یا موازی به هم متصل شوند. این ترکیب‌ها برای تنظیم ولتاژ و جریان مورد نیاز دستگاه استفاده می‌شوند.

هر سلول از دو نیم سلول تشکیل شده است که توسط یک الکترولیت به هم متصل می‌شوند. الکترولیت شامل یون‌های مثبت و منفی است که به عنوان یک رسانای الکتریکی عمل می‌کنند. زمانی که باتری به مصرف‌کننده متصل می‌شود، یون‌های منفی از طریق سیم هادی به مصرف‌کننده وارد شده و انرژی خود را در آنجا (مثل انرژی گرمایی یا جنبشی) آزاد می‌کنند. سپس این یون‌ها به سمت یون‌های مثبت حرکت می‌کنند و در آنجا به تدریج انرژی آن را را تخلیه می‌کنند.

با گذشت زمان، یون‌های مثبت بیشتری خنثی شده و انرژی آن کاهش می‌یابد. در نهایت، مقاومت داخلی افزایش می‌یابد و باتری تخلیه می‌شود. مدت زمان تخلیه بستگی به میزان جریان مصرفی و ظرفیت دارد. به عنوان مثال، یک محصول ۶۰ آمپر ساعت می‌تواند ۶۰ آمپر را برای یک ساعت تأمین کند. با کاهش جریان، مدت زمان کارکرد افزایش می‌یابد، اما عواملی مانند دما و لرزش نیز تأثیرگذار هستند.

در شرایط ایده‌آل، یک باطری ۶۰ آمپر ساعت می‌تواند جریان ۲۰ آمپر را به مدت ۳ ساعت تأمین کند، ولی در عمل ممکن است این زمان کاهش یابد.

انواع باتری‌ها و نحوه کار آنها

این دستگاه‌ها یکی از مهم‌ترین وسایلی هستند که به نوعی همواره و در همه جا از آن‌ها استفاده می‌کنیم.

بدون این محصولات، هیچ‌کدام از وسایل الکترونیکی مهم روزمره‌مان مانند تلفن همراه، لپ‌تاپ، تبلت، پخش‌کننده‌ی موسیقی و غیره کار نمی‌کنند.

در جدول زیر مقایسه ای بین انواع باطری ها و مزایا و معایب آنها بصورت خلاصه صورت گرفته است.

نوع باتریقابل شارژ بودنکاربردهامزایامعایب
آلکالاینخیرریموت‌کنترل، ساعت‌ها، اسباب‌بازی‌هاارزان، قابل‌دسترسغیرقابل شارژ، عمر محدود
لیتیومخیردوربین‌ها، سنسورها، تجهیزات پزشکیچگالی انرژی بالا، عمر طولانیهزینه بالا، غیرقابل شارژ
لیتیوم-یون (Li-ion)بلهتلفن همراه، لپ‌تاپ، خودروهای برقیچگالی انرژی بالا، وزن کمحساس به دما، هزینه نسبی بالا
نیکل-کادمیم (Ni-Cd)بلهابزارهای برقی، دستگاه‌های پزشکیقابلیت جریان‌دهی بالا، عمر طولانیاثر حافظه، مواد سمی
نیکل-متال هیدرید (Ni-MH)بلهدوربین‌های دیجیتال، ابزارهای بی‌سیمظرفیت بالا نسبت به Ni-Cdدشارژ خودبه‌خود نسبتاً زیاد
سرب-اسیدبلهخودروها، سیستم‌های پشتیبان (UPS)هزینه پایین، قابلیت جریان‌دهی بالاوزن سنگین، حساس به دشارژ عمیق

اجزای تشکیل دهنده باطری

این دستگاه‌ها قطعات الکترونیکی هستند که در ابعاد مختلف در مدارهای ساده و صنعتی استفاده می‌شوند و منبع نیروی الکتریکی برای شارش الکترون‌ها در مدار هستند.

بطور کلی باتری‌ها از ۳ بخش تشکیل می‌شوند:

  1. آند (یا همان قطب منفی)
  2. کاتد (یا همان قطب مثبت)
  3. الکترولیت (که بین آند و کاتد قرار می‌گیرد)

در تمامی دستگاه‌ها از فلزات به عنوان الکترود و از مواد دیگری شبیه آب نمک برای الکترولیت استفاده می‌شود.

الکترودها با یکدیگر در تماس مستقیم نیستند و تماس آن‌ها فقط از طریق الکترولیت برقرار می‌شود. در هر باتری و در قسمت الکترولیت، واکنشی شیمیایی انجام می‌گیرد که چگالی بار الکترون‌ها در آند را افزایش می‌دهد.

این افزایش چگالی در دو سمت مدار اختلاف پتانسیل ایجاد می‌کند و الکترون‌ها از قسمت چگال‌تر، یعنی از قطب منفی (آند)، به قسمت رقیق‌تر، یعنی قطب مثبت (کاتد)، شارش پیدا می‌کنند.

اما الکترولیت در بین کاتد و آند مانع ایجاد می‌کند و از ایجاد جریان به سمت کاتد در داخل باطری جلوگیری می‌کند.

در نتیجه، هرگاه یک سیم به دستگاه متصل شود، الکترون‌ها می‌توانند از آند به کاتد حرکت کنند و اختلاف پتانسیل ایجاد شده را خنثی کنند.

حرکت جریان درون سیم، در واقع حرکت الکترون‌های داخل آن است که می‌تواند وسایل الکتریکی را به کار اندازد.

انواع باتری‌ها کدامند؟

این دستگاه‌ها را به روش‌های مختلفی دسته بندی می‌کنند مانند:

  • بر اساس حالت الکترولیت (خشک و تر)
  • بر اساس جنس الکترولیت و صفحات و بر اساس قابلیت شارژ
  • بر اساس دسته بندی قابلیت شارژ به دو دسته اولیه (غیر قابل شارژ) و ثانویه (قابل شارژ) تقسیم می‌شوند.

باتری‌های اولیه (غیر قابل شارژ):

در این دستگاه‌ها از کربن و روی به عنوان الکترود و از یک خمیر اسیدی به عنوان الکترولیت استفاده می‌شود.

این محصولات فقط یک بار قابل استفاده و شارژ هستند.

واکنش شیمیایی درون دستگاه به تدریج انجام می‌شود و تا زمانی که همه‌ی واکنش‌دهنده‌ها در واکنش به فراورده تبدیل نشوند، تولید الکترون ادامه پیدا می‌کند و اختلاف چگالی بار در دو سمت مدار حفظ می‌شود.

با گذشت زمان، مقاومت درونی (الکترولیت) افزایش می‌یابد و باتری تمام می‌شود. استفاده از این محصولات اولیه به علت هزینه کم، مقرون به صرفه است.

این محصولات را معمولاً برای دستگاه‌های قابل حمل که شدت جریان کمی نیاز دارند یا همیشه استفاده نمی‌شوند، به کار می‌برند؛ مانند ساعت‌ها و کنترل‌ها.

باطری‌های غیرقابل شارژ خود به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

  •  لیتیم (Lithium)
  • الکالاین یا قلیایی (Alkaline)

باتری‌های غیر قابل شارژ الکالاین یا قلیایی (Alkaline)

در دستگاه‌های قلیایی (Alkaline)، به‌جای کربن از اکسید منگنز و به جای الکترولیت اسیدی از یک ماده قلیایی استفاده شده است.

کارآمدی محصول قلیایی معمولاً ۱۰ برابر کارآمدی محصول قدیمی روی-کربن است.

دستگاه‌های قلیایی طول عمر بیشتری دارند.

آن‌ها می‌توانند ۸۵ درصد از ظرفیت خود را پس از ۵ سال ذخیره کنند.

این نوع محصولات کمتر نشت می‌کنند و در محدوده دمایی وسیع‌تری می‌توانند کار کنند.

باتری‌های غیر قابل شارژ لیتیم (Lithium)

در دستگاه‌های لیتیومی از فلز لیتیوم استفاده می‌کنند تا به چگالی انرژی بسیار بالایی برسند.

در نتیجه، مدت زمان کارکرد طولانی و طول عمر نگهداری (در قفسه) زیادی دارند.

محصولات لیتیومی می‌توانند پس از ۵ سال عدم استفاده، تا ۹۷ درصد از ظرفیت اسمی خود را حفظ کنند.

دستگاه‌های لیتیومی بهترین جایگزین برای باطری‌های قلیایی استاندارد در دوربین‌های دیجیتال، دستگاه‌های پخش MP3 و سایر وسایل الکترونیکی هستند.

همچنین، از محصولات لیتیومی در ساعت مچی، ماشین‌حساب و غیره نیز استفاده می‌کنند.

مرتبط :   سوالات متداول در مورد باتری اتومبیل: موارد ضروری و رایج

باتری‌های ثانویه (قابل شارژ)

در محصولات ثانویه، با وصل کردن دستگاه مصرف‌شده به جریان الکتریسیته، ترکیب شیمیایی مواد داخل آن به حالت اولیه برمی‌گردد و می‌توان دوباره از آن استفاده کرد.

با این حال، این نوع باطری‌ها را فقط می‌توان به تعداد معین و محدودی شارژ مجدد کرد، زیرا درون آن‌ها خوردگی ایجاد می‌شود و ماده‌ی الکترولیت و مواد فعال داخل آن از بین می‌روند.

باتری‌های اتومبیل، نمونه‌ای از این دستگاه‌های قابل شارژ هستند که سرب و اکسید سرب، الکترودها و یک اسید قوی، الکترولیت آن را تشکیل می‌دهند.

این محصولات گران هستند و به نگهداری دقیق‌تری نیاز دارند.

انواع باتری‌های شارژ شدنی عبارت‌اند از:

  • نیکل ـ کادمیم
  • هیبرید نیکل ـ فلز
  • لیتیم ـ یون
  • پلیمر لیتیم ـ یون

باتری‌های قابل شارژ نیکل ـ کادمیم (Ni-cd) یا (nickel-cadmium):

در محصولات نیکل-کادمیم (NiCd)، کادمیم و هیدروکسید نیکل نقش الکترود را دارند و هیدروکسید پتاسیم الکترولیت باطری است.

باتری‌های نیکل-کادمیم سرعت شارژ شدن بالا و طول عمر خوبی دارند، با بیش از هزار چرخه شارژ/دشارژ که فوق‌العاده است!

اما یک عیب بزرگ دارند به نام اثر حافظه (Memory Effect).

یعنی اگر زمانی که شارژ یک NiCd به‌طور کامل تمام نشده باشد، شارژ مجدد شود، دانه‌های کریستالی درون باطری متبلور می‌شوند و رشد می‌کنند.

این دانه‌ها، ظرفیت محصول را کم می‌کنند و حذف آن‌ها هم سخت است.

این نوع باتری‌ها در وسایلی به کار می‌روند که همیشه استفاده می‌شوند، زیرا باید حداقل هفته‌ای یک بار شارژ کامل و دشارژ کامل شوند.

در غیر این صورت، روزانه ۱٪ از توانشان کم می‌شود و اگر این دستگاه‌ها برای چند روز در حالت شارژ بمانند، آسیب می‌بینند.

باتری‌های قابل شارژ هیبرید نیکل ـ فلز (NiMH) یا (Nickel-Metal Hybride):

نیکل-هیدرید فلزی (NiMH) جایگزین بسیار مناسبی برای NiCd هستند.

چون خصوصیات مشابه آن‌ها را دارند و عیب بزرگ آن‌ها یعنی اثر حافظه را هم ندارند.

محصولات NiMH سی تا چهل درصد ظرفیت انبارش بیشتری را نسبت به معادل‌های نیکل-کادمیم دارند.

ولی تعداد چرخه شارژ/دشارژ مجدد کمتری، بین 300 تا 500 چرخه، را پشتیبانی می‌کنند.

برای باطری‌های NiMH نیاز نیست قبل از شارژ به دشارژ کامل برسند، پس می‌توانید قبل از یک استفاده طولانی کاملاً شارژشان کنید.

حواستان باشد اگر دستگاه NiMH تعداد دفعات زیادی به‌طور کامل دشارژ (خالی) شود طول عمرش کم می‌شود؛ البته خوب است هرازگاهی بگذارید کاملاً تخلیه شود.

شارژ کردن محصول NiMH نسبت به معادل‌های نیکل-کادمیم طولانی‌تر است و اگر بیش از حد شارژ شوند یا در زمانی که باتری داغ است شارژ شوند ممکن است خراب شود.

شارژرهای NiMH خوب می‌توانند جلوی شارژ بیش از حد محصول را بگیرند یا اگر دمای داخلی آن زیاد شد شارژ را متوقف کنند.

همه باطری‌های قابل شارژ، اگر مدت زمان طولانی استفاده نشوند، مقداری از شارژشان را از دست می‌دهند.

مثلاً اگر 6 ماه از یک دستگاه NiMH استفاده نشود، بین 20 تا 50 درصد شارژش از دست می‌رود. میزان هدر رفت شارژ به دمای نگهداری آن هم بستگی دارد.

باتری‌های قابل شارژ لیتیم ـ یون (Lithium-Ion):

محصولات لیتیوم-یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم می‌کنند، تقریباً دو برابر انرژی قابل دسترس از دستگاه نیکل-کادمیم، و نیاز به دشارژ کامل ندارند.

می‌توانید هر وقت که خواستید یک لیتیوم-یون را بی‌آنکه کارایی آن کم شود شارژ کنید.

اما چون باتری‌های لیتیوم-یون معمولاً دارای طول عمر شارژ/دشارژ 300 تا 500 چرخه هستند، اگر زود به زود و قبل از تخلیه شارژ کنید، طول عمر آن کم می‌شود.

خیلی از سازندگان دستگاه‌های لیتیوم-یون، طول عمر آن را 3 سال عنوان می‌کنند.

ولی بعضی از مصرف‌کنندگان طول عمرش را تا 18 ماه گزارش کرده‌اند.

محصولات لیتیوم-یون (Li-ion) به‌طور گسترده در لپ‌تاپ‌ها و تلفن‌های همراه به کار می‌روند.

این دستگاه‌ها از لیتیوم و کربن به عنوان الکترود استفاده می‌کنند.

نسبت توان ذخیره شده به وزن محصول در این باطری‌ها خیلی بالاست.

سرعت از دست دادن شارژ به‌خاطر عدم استفاده هم خیلی کم است.

باتری‌های قابل شارژ پلیمر لیتیم ـ یون (Li-Ion polymer):

محصولات پلیمر لیتیوم-یون که با نام‌های Li-Poly یا Lipo نیز شناخته می‌شوند، اساساً مشابه باتری‌های لیتیوم-یون هستند.

تفاوت اصلی در این است که پلیمرهای لیتیوم-یون بسیار نازک‌تر بوده و ضخامتی به کوچکی یک میلی‌متر دارند.

باطری‌های پلیمر لیتیوم-یون بسیار سبک بوده و در برابر شارژ بیش از حد و نشت مواد شیمیایی نیز مقاوم‌تر هستند.

با این حال، این محصولات گران‌تر از لیتیوم-یون بوده و چگالی انرژی پایین‌تری دارند.

دستگاه‌های پلیمر لیتیوم-یون بیشتر در وسایل الکترونیکی سبک وزن و گران‌قیمت مانند تلفن‌های همراه به کار می‌روند.

باتری خودرو چیست؟

دو نوع از رایج ترین انواع این محصول برای اتومبیل عبارتند از :

  • دستگاه‌هایی که به مراقبت کم (LM =Low Maintanace) نیاز دارند یا غیر سیلد.
  • محصولات بدون نیاز به مراقبت (FM =Free Maintanace) یا سیلد.

باتری‌های با مراقبت کمتر(LM) دارای صفحه سرب آنتیموان/ کلسیم (دو آلیاژی یا هیبرید) می‌باشند.

در حالیکه دستگاه‌های بدون نیاز به مراقبت دارای(MF) صفحه سرب – کلسیم / کلسیم هستند.

ویژگی‌های باطری‌های MF خودرو

  • محصولات بدون نیاز به مراقبت(MF) به مراقبت‌های پیشگیرانه کمتری نیازمندند.
  • دارای عمری طولانی تر
  • شارژ سریعتر
  • مقاومت بیشتر در برابر شارژ بیش از حد(over charge)
  • کاهش خوردگی ترمینال‌ها
  • زمان مجاز جهت نگهدارى کالای(Shelf Life) طولانی‌تر هستند.

اما در برابر عیوب ناشی از دشارژ عمیق (Deep Discharge) به دلیل افزایش ریزش مواد فعال صفحات، سریعتر از کار می‌افتند.

همه چیز درباره باتری خودرو

در آب و هوای گرم پیشنهاد می‌شود که دستگاه غیر سیلد خریداری شود.

به دلیل این که در یک محصول سیلد هنگامی که به آب نیاز است، نمی توان آب اضافه کرد و نمی توان غلظت ویژه آن را با هیدرومتر اندازه گرفت.

برخی سازندگان، نوع سوم این دستگاه را به نام dual تولید کرده‌اند که از یک باتری استاندارد با سل‌های پشتیبان که در مواقع ضروری قابل سوئیچ کردن است، تشکیل شده‌است.

پیشنهاد می‌شود با هزینه مشابه بهتر است که دو محصول را خریداری کنید و سپس آنها را از هم جدا کنید.

در آینده این انتظار می‌رود که دستگاه‌های گرانتر دارای دریچه‌های تنظیم کننده(valve regulated) (سلول‌های ژلی و جاذب‌های پشم شیشه‌ای) به کار برده شود.

به دلیل این که کارخانه‌های تولید کننده اتومبیل خواهان افزایش مدت زمان گارانتی خود می‌باشند و همچنین مکان باطری‌ها را از زیر کاپوت اتومبیل (به دلیل محافظت از گرمای زیاد) به محل دیگری تغییر دهند.

برخی تولید کنندگان محصولاتی با استحکام بالا در مقابل لرزش زیاد یا از نوعRV را طراحی کرده‌اند تا اثرات لرزش طبیعی را کاهش دهند.

اما برای لرزش‌های بیش از اندازه بهتر این است که از محصولات تجاری(Commercialbattery) و مخصوص استفاده کنیم.

این دستگاه‌های مخصوص اتومبیل به منظور ایجاد جریان استارت اولیه با آمپر بالا(high initial cranking amp) (معمولاً برای ۵ تا ۱۵ ثانیه) برای روشن کردن موتور به صورتی خاص طراحی شده‌اند.

در حالی که محصولات با سیکل زیاد(deep cycle) یا شناورهای دریایی(marine) برای دشارژ طولانی مدت با آمپراژ کم طراحی شده‌اند.

״dual marine״ یک دستگاه با خصوصیات مابین باتری اتومبیل و محصول با سیکل زیاد است.

به هر حال دستگاه مخصوص اتومبیل بهترین کاربرد را در اتومبیل دارا می‌باشد.

برای RVها، یک باتری اتومبیل جهت روشن کردن موتور و یک محصول با سیکل زیاد جهت ایجاد توان لازم برای وسایل جانبی به کار برده می‌شود.

این دستگاه‌ها به یک دیود ایزوله کننده متصل شده‌اند و هر دو به صورت اتوماتیک به وسیله سیستم شارژ RV زمانی که موتور کار می‌کند شارژ می‌شوند.

باتری‌ها چه خطرها و نقص‌هایی ممکن است داشته باشند؟

در ادامه به بررسی خطرهایی که ممکن است با آن مواجه شوید پرداخته ایم.

۱- انفجار

مرتبط :   نحوه‌ی آزمايش کردن باتری ماشين، تست و تشخيص سلامت

عدم استفاده یا کارکرد صحیح می‌تواند منجر به انفجار شود.

تلاش برای شارژ مجدد باطری‌های یک‌بار مصرف یا غیرقابل شارژ و همچنین اتصال کوتاه کردن دو قطب مثبت و منفی، می‌تواند باعث انفجار شود.

۲- نشتی

در برخی از این محصولات از مقوا، فلز روی و مواد شیمیایی استفاده می‌شود.

واکنش شیمیایی درون آن‌ها در طول زمان باعث خروج و نشت مواد شیمیایی به بیرون شده و می‌تواند منجر به خوردگی شیمیایی در قطعات فلزی دستگاه‌های اطراف شود.

۳- ملاحظات زیستگاهی

استفاده‌ی زیاد از باتری‌ها و کاربردهای گسترده‌ی آن‌ها، باعث افزایش زباله‌های صنعتی و زیست‌محیطی می‌شود.

البته امروزه تلاش‌هایی برای کاهش این خطرات، مثلاً از طریق ساخت محصولات چند بار مصرف، در حال انجام است.

نکاتی مهم برای استفاده بهینه و بهتر

  • کیفیت تمام باطری‌ها با گذشت زمان کم می‌شود، حتی اگه استفاده نشوند.
  • سرعت از دست رفتن شارژ در دماهای پایین،‌ کم‌تر است.
  • نگهداری در دماهای خیلی زیاد یا خیلی کم، روی ولتاژ خروجی تاثیر میگذارد.
  • محصولات با ترکیب شیمیایی مختلف را هرگز در یک دستگاه استفاده نکنید.
  • دستگاه‌های قابل شارژ و غیر قابل شارژ را با هم روی یک دستگاه استفاده نکنید.
  • باتری‌های آلکالاینی در شرایط استفاده معمولی یا عدم استفاده، نشت نمیکنند.

ولی در دمای بالا، استفاده از محصول نو و کارکرده درکنار هم و استفاده از محصولاتی با ترکیب شمیایی مختلف در کنار هم، احتمال نشتی را افزایش می‌دهند.

  • نشتی باعث سوزش می‌شود و نباید در تماس با پوست قرار بگیرد.
  • باتری‌های قابل شارژی که برای مدت طولانی استفاده نشده‌اند را قبل از استفاده، حتما شارژ کنید.
  • اگه نمیخواهید دستگاهی را بمدت طولانی استفاده کنید دستگاه را از وسیله خارج کنید.

عوامل موثر بر کاهش عمر باتری خودرو چیست؟

  • کار در شرایط گرما و سرمای زیاد
  • استفاده از مصرف کننده‌های پر مصرف و خارج از حدود تعریف شده در خودرو
  • استفاده نکردن از باطری برای مدت طولانی
  • مراقبت و نگهداری غیر صحیح
  • استفاده طولانی از وسایل برقی خودرو حین خاموش بودن موتور خودرو
  • تحت شارژ بودن دائم (اور شارژ)
  • عملکرد نادرست سیستم برق خودرو

توضیح موارد فوق:

عوامل موثر بر کاهش عمر باتری خودرو چیست؟

کار در شرایط گرما

با افزایش درجه حرارت محیط کارکرد، عمر مفید کاهش می‌یابد.

کار در شرایط سرما

هوای سرد تاثیر کند کننده ای بر عملکرد الکتروشیمیایی باتری داشته و توان عملیاتی آن را به شدت کاهش می‌دهد.

از سوی دیگر هوای سرد موجب سفت شدن روغن موتور شده، لذا به حرکت درآمدن اولیه موتور توسط استارت، به شدت جریان بیشتری نیازمند می‌باشد.

لذا انتخاب روغن موتور مناسب برای خودرو به خصوص در فصل سرما بسیار اهمیت دارد.

استفاده از مصرف کننده‌های بزرگ

کشیدن جریان‌های الکتریکی خارج از حدود تعریف شده از باتری موجب تخلیه بیش از حد و در نهایت کاهش طول عمر می‌گردد.

استفاده نکردن از باطری برای مدت طولانی

بروز پدیده تخلیه خود به خود ناشی از عوامل داخلی و همچنین در برخی موارد عوامل خارجی (برق دزدی) موجب تخلیه الکتریکی می‌گردد.

همچنین به دلیل چند سطحی شدن غلظت الکترولیت ( ته نشین شدن اسید ) برخی اختلالات در باتری به شرح ذیل به وقوع می‌پیوندد.

  • خوردگی شبکه
  • ریزش خمیر ته نشین اسید
  • خوردگی عایق
  • لجن شدن صفحات در پایین دسته صفحه
  • سولفاته شدن صفحات در بالای دسته صفحه

مراقبت و نگهداری غیر صحیح

  • پایین آمدن سطح الکترولیت در خانه‌های باتری موجب:
    •  افزایش غلظت مابقی الکترولیت و تسریع در سولفاته شدن صفحات
    • اکسیده شدن بخشی از صفحات منفی (که خارج الکترولیت قرار گرفته‌اند) به دلیل تماس با هوا
    • بالا رفتن احتمال انفجار به دلیل تغییر مقاومت برخی از سله‌ها در آن و اجبار عبور جریان مساوی از تمامی سله‌ها به ناچار ولتاژ بالاتری بر روی این سله‌ها قرار گرفته و این اور ولتاژ موجب افزایش تولید گازهای اکسیژن و هیدروژن از صفحات مثبت و منفی و در نتیجه افزایش احتمال انفجار می‌گردد.
  • بالا بودن سطح الکترولیت در خانه‌های باطری موجب:
    • نشت اسید به بیرون سله‌ها
    • ممانعت از خروج گاز از سله‌ها
    • کاهش فضای بالای الکترولیت و بالا رفتن درصد هیدروژن در این محیط و در نتیجه افزایش احتمال انفجار
    • گرفتگی مسیر خروج گاز از سله‌های باتری به دلیل رسوب ذرات معلق در الکترولیت
  • استفاده از آب اسید به جای آب مقطر موجب:
    • افزایش سرعت خوردگی در صفحه مثبت
    • افزایش سرعت سولفاته شدن صفحات منفی و لجنی شدن سطح آنان
    • کاهش عمر عایق بین صفحات در باتری
    • افزایش حجم صفحات مثبت و در نهایت متورم شدن دسته صفحات
  • استفاده از آب مقطر غیر استاندارد:
    • ورود انواع ناخالصی‌ها به سله‌های آن
    • ورود ناخالصی‌ها به خصوص عنصر آهن، موجب تسریع در تخلیه خود به خود، همچنین کاهش راندمان می‌گردد.
  • عدم نظافت قطب‌های باطری:
    • موجب تسریع در خوردگی سر قطب‌ها می‌گردد.
    • استفاده از وسایل پر مصرف در هنگام خاموش بودن خودرو
    • استفاده از وسایل برقی خودرو حین خاموش بودن موتور خودرو
    • تحت شارژ بودن دائم (اور شارژ)

نخستین باتری تاریخ: آشنایی با تاریخچه

پیل الکتریکی در ایران باستان در فاصله سال‌های ۲۵۰ ق. م تا ۲۲۴ پ. م در تیسفون ساخته شد.

این دستگاه‌ها به باتری‌های بغداد و پیل الکتریکی مشهورند.

شرکت جنرال الکتریک این محصول را با روش تاریخ‌گذاری رادیوکربن (به انگلیسی: Radiocarbon dating) شبیه‌سازی کرده‌است.

معلوم شده‌است که قدمت این پیل‌ها به ۲۰۰ سال پیش از میلاد می‌رسد.

این پیل‌ها دارای بدنهٔ بیرونی از جنس ارتن ور بوده که حاوی میله‌ای آهنی است و به وسیلهٔ بخشی از بدنهٔ مسی (میلهٔ آهنی درون استوانهٔ مسی) ایزوله شده‌است.

زمانی که درون محفظه با محلولی الکترولیت مانند آبلیمو پر شود، این وسیله جریان الکتریکی خفیفی تولید می‌کند.

این احتمال وجود دارد که این وسیله برای آبکاری الکتریکی جواهر به کار می‌رفته‌است.

تاریخچه باطری در ایران

در سال ۱۳۱۷ خورشیدی برابر با ۱۹۳۸ میلادی، باستان‌شناس آلمانی ویلهلم کونیک و همکارانش ابزارهایی را در نزدیکی تیسفون پایتخت ایران در دوران اشکانیان یافتند.

پس از بررسی معلوم شد که این ابزارها پیل‌های الکتریکی هستند که در دوره تاریخی ایران اشکانی ساخته شده و به کار برده می‌شده‌اند.

او این پیل‌های تیسفون را باطری پارتی نامید که امروزه با نام‌های دیگر همچون باتری پارتیان یا پیل اشکانی هم مشهورند.

او در مقاله‌ای این مطلب را منتشر کرد و از این وسیله با عنوان دستگاه‌های باستانی یاد کرد که برای آبکاری الکتریکی و انتقال لایه‌ای از طلا یا نقره از سطحی به سطح دیگر به کار می‌رفته‌است.

این اکتشاف مربوط به دوره تاریخی سلسله اشکانیان، تا حدی موجب شگفتی است.

حتی برخی از دانشمندان اروپایی و آمریکایی این باتری را به موجودات فضایی افسانه‌ای و احتمالاً ساکنان فرا هوشمند سیارات دیگر که تصور می‌شود با بشقاب‌های پرنده و کشتی‌های فضایی به زمین آمده بودند، نسبت دادند.

و آن را فراتر از دانش اندیشمندان و پژوهشگران آن دوران دانستند. برای ایشان پذیرفتنی نبود که دانش ایرانیان در ۱۵۰۰ سال پیش از گالوای ایتالیایی(۱۷۸۶ میلادی) که پیل الکتریکی را اختراع نمود تا به این حد بالا باشد.

به احتمال زیاد، ساکنان بین‌النهرین از این پیل‌های الکتریکی جریان برق تولید می‌کردند و از آن برای آبکاری اشیاء زینتی سود می‌جستند.

اما در پهنه دریانوردی منطقه خاورمیانه از این اختراع جهت آبکاری ابزارهای آهنی در کشتی و جلوگیری از زنگ زدن و تخریب آن‌ها استفاده می‌کردند.

این تئوری بعدها توسط دانشمندان دیگری به بوته آزمایش سپرده شد.

ویلارد گری، مهندس برق شرکت جنرال الکتریک در ایالت ماساچوست، پس از مطالعهٔ مقالهٔ کونیگ تصمیم گرفت باطری بغداد را بازسازی کند.

وی درون کوزهٔ سفالین را با آب انگور، سرکه یا محلول سولفات مس پر کرد و موفق به تولید ولتاژ حدود ۱٫۵ تا ۲ ولت شد.

بعدها دکتر اگبرشت، مصرشناس مشهور در سال ۱۹۷۸ نمونه‌ای از باتری‌های بغداد را بازسازی کرد و آن را با آب انگور پر نمود و توانست ولتاژ ۰٫۸۷ ولت تولید کند. وی از این پیلها برای طلاکاری یک پیکرهٔ نقره‌ای استفاده کرد.

نمونه‌های بیشتری از این باتری‌های باستانی در سال ۱۹۹۹ توسط دانشجویان دکتر Marjorie Senechal، استاد ریاضیات و تاریخ علم در Smith College ماساچوست، ساخته شد. آن‌ها با پر کردن کوزهٔ آن با سرکه قادر به تولید ولتاژ ۱٫۱ ولت بودند. علاوه بر تئوری استفاده از این دستگاه برای آبکاری الکتریکی فلزها، تئوری‌های دیگری مبنی بر استفادهٔ پزشکی یا موارد دیگر داده شده‌اند.

دیدگاهی در مورد “باتری چیست؟ همه چیز درباره انواع باطری و نحوه کار آنها

  1. علی گفت:

    بسیار معلومات عالی است . لطف نموده این معلومات را درایمیل ادرس که بشما ارسال نمودم ارسال فرمائید تشکر

  2. vidao گفت:

    مطلب خوبی بود

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *