الخلايا والبطاريات الشائعة
2013 تبسيط علم الإلكترونيات
ستان جيبيليسكو
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
تكون الخلايا المباعةُ في الأسواق والمستخدمةُ في وسائل الراحة الملائمة – مثل المصابيح اليدوية وراديو الترانزستور – عادةً من نوع توتياء-كربون أو تشكيلةً قلوية.
تؤمّن هذه الخلايا 1.5 فولط وتتوافر بعدة أحجام AAA (صغيرة جداً) أو AA (صغيرة) أو C (متوسطة) أو D (كبيرة). تولّد البطاريات المصنوعة من التوتياء-كربون أو الخلايا القلوية عادةً 6 فولط (أربع خلايا داخلية على التسلسل) أو 9 فولط ( ست خلايا داخلية على التسلسل).
تملك بطاريات التوتياء-كربون عمرَ رفٍّ طويلاً بشكل مقبول. يقوم قضيب كربوني مقام القطب الكهربائي الموجب ويضمّ الكهرليت معجوناً من ثاني أكسيد المنغنيز والكربون.
خلية التوتياء-كربون ليست غالية الثمن ويمكن استعمالها في درجات حرارة معتدلة، وفي التطبيقات التي يكون فيها سحبُ التيار واقعاً بين المعتدل والعالي، ولكن هذا النوع من الخلايا لا يعمل بشكل جيد في درجات الحرارة القارسة البرد تحت الصفر.
تملك الخلايا القلوية توتياءَ حُبَيبيةً كقطب كهربائي سالب، وهيدروكسيدَ البوتاسيوم ككهرليت، ومقطِّباً كقطب كهربائي موجب. تستطيع الخلية القلوية أن تعمل ضمن درجات حرارة أخفض من خلية التوتياء-كربون كذلك فإنّها تستمرّ فترة أطول عند استعمالها لتشغيل الأجهزة الالكترونية الشائعة ولديها عمر رفٍّ أطول.
يفضل معظمُ الناس الخلايا القلوية على الخلايا توتياء-كربون لاستعمالها في مذياع الترانزستور والآلات الحاسبة و مشغلات الأشرطة المحمولة.
تكون بطاريات الترانزستور صغيرةً، وتعطي 9 فولط، ويشبه شكلُها الصندوقَ مع موصلات مشبكية في الأعلى. تتألف هذه البطاريات من ست خلايا توتياء-كربون أو قلوية داخلية صغيرة موصولة على التسلسل. يتم استعمال هذا النوع من البطاريات في الأجهزة المنخفضة التيار مثل الصناديق اللاسلكية للتحكم عن بعد، والآلات الحاسبة الإلكترونية، وحساسات الدخان.
تكون بطاريات الفانوس ضخمةً وتؤمن كمية معتبرة من التيار. يملك أحد الأنواع موصلات نابضيّة من الأعلى في حين يملك النوع الآخر مطاريف لولبية. يمكن لهذه البطاريات -التي تُصنَّف عند 6 فولط وتحوي أربع خلايا توتياء-كربون أو قلوية داخلية- أن تؤمّن طاقة كافيةً لتشغيل راديو اتصالات صغير، بالإضافة إلى إبقاء مصباح وهّاج مضيئاً لفترة زمنية مُحدّدة.
تملك خلايا أكسيد-فضّة شكلاً شبيهاً بالأزرار ويمكنها أن توضع في ساعة المعصم. تأتي هذه الخلايا بأحجام وسماكات متعددة ولكن بأشكال متشابهة. تؤمن خلية أكسيد-فضّة 1.5 فولط وتوفِّر سعةَ تخزينٍ طاقيةً ممتازةً باعتبار حجمها الصغير، ولديها أيضاً منحني انفراغٍ مسطحٌ تقريباً. يمكن تكديس خلايا أكسيد-فضّة لصنع بطاريات بحجم خلية AAA اسطوانية.
تملك خلايا الزئبق المسماة أحياناً خلايا أكسيد-زئبق إيجابياتٍ مشابهةً لخلايا أكسيد-فضّة، وكما أنها تُصنع كلُّها بنفس الشكل العام، أما الاختلاف الوحيد -الذي لا يعد ذا أهمية عادةً- فهو القيمة الأقلّ لفولطية الخلية 1.35 فولط.
في السنوات الأخيرة، خسرت الخلايا الزئبقيّة (والبطاريات المصنوعة منها) شعبيتها لأنها تمثل خطراً على البيئة ومن الصعب التخلص منها بسهولة.
تؤمن خلايا الليثيوم 1.5 إلى 3.5 فولط اعتماداً على الكيمياء المستخدمة في عملية تصنيعها. يمكن لهذه الخلايا مثل أولاد عمومتها الأكسيد- فضّة أن تُكدَّس لصنع بطاريات.
تملك خلايا وبطاريات الليثيوم أعمار رف ممتازة و يمكن أن تبقى لعدة سنوات في التطبيقات حيث التيّار منخفضٌ جداً ، كما أنها تقدم سعةً طاقة ممتازة لكل وحدة حجمية.
تملك خلايا وبطاريات رصاص-حمض محلولاً أو معجوناً من حمض الكبريت إضافة لقطب كهربائي من الرصاص (سالب) وقطب كهربائي من أكسيد الرصاص (موجب).
تعمل بطاريات رصاص-حمض من نوع معجون بشكل جيد في أجهزة المستهلك التي تتطلب تياراً معتدلاً مثل الحواسيب المحمولة.
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]