ابحث عن أي موضوع يهمك
إن البطارية الكهربائية تقوم بتوليد التيار الكهربائي من خلال الطاقة الكيميائية، حيث إن البطارية هي عبارة عن جهاز يعمل على عملية توليد الطاقة الكهربائية كي تستخدم في تشغيل الأجهزة الكهربائية بمختلف أنواعها، حيث تقوم تلك البطارية بتخزين الطاقة الكيميائية ثم تقوم بتحويلها فيما بعد إلى كهرباء وهذه العملية تندرج تحت علم يعرف باسم الكيمياء الكهربائية، وفيما يلي سوف نشرح لكم أكثر عن تلك العملية:
إن البطارية في الأجهزة الكهربائية أو في علم الفيزياء هي عبارة عن جهاز كهروكيميائي أي أنه يعتمد على الطاقة الكهربية والكيميائية والتفاعلات فيما بينهما، بحيث تتكون البطارية من خلية واحدة أو أكثر من مجموعة من الخلايا الكهروكيميائية، كما إن البطارية يمكن شحنها عن طريق التيار الكهربي وتفريغها عند الاستخدام أو الحاجة لها.
في السطور التالية سوف نشرح لكم أهم تفاصيل خلايا البطارية:
إن الخلايا التي تتكون منها البطاريات ترتبط بمدخلات ومخرجات خارجية تعمل على تسهيل عملها في الشحن والتفريغ، كما إن البطارية تستخدم بشكل واسع النطاق في الأجهزة الكهربائية لا سيما صغيرة الحجم ومن أمثلتها أجهزة التحكم عن بعد والهواتف وبعض المصابيح الكهربائية، كما يتم تصنيف البطاريات إلى نوعين أولهم البطارية الأساسية والثاني هو البطارية الثانوية وكل واحد منهما له مميزات تجعله مختلف عن الآخر في الاستخدام والخصائص.
سنوضح لكم في السطور التالية الفرق ما بين أنواع الخلايا في البطاريات:
إن نوع التيار الكهربائي الخارج من البطارية هو تيار مستمر، وهو عبارة عن تيار أحادي التدفق، أو التيار الذي يتحرك في اتجاه واحد وحسب، ويشير إلى اتجاه الإلكترونات التي تتحرك والمنتجة وهي شكل الطاقة التي يتم إنتاجها بواسطة الخلايا الشمسية والبطاريات والتيار المستمر على العكس من التيار المتردد الذي يقوم بعكس اتجاهه ولكن ليس بشكل مستمر، ومن الجدير بالذكر هنا أن التيار المستمر يتم استخدامها على نطاق واسع في البطاريات وفي الأجهزة و في التطبيقات ذات الجهد المنخفض مثل تطبيقات السيارات أوالطائرات والعديد من التطبيقات التي تعتمد بشكل أساسي على التيار المنخفض، وفي الوقت الحالي قد أصبح كل الألواح الشمسية تنتج التيار المستمر ويمكنها أن تقوم بتحويله إلى تيار مترد عند عدم استخدام العاكس الشمسي.
تتكون البطارية من مجموعة من الأقسام والأجزاء التي تتفاعل فيما بينها ومن ضمنها ما يلي:
إن الأنود هو عبارة عن قطب من الأقطاب الخاصة بالخلية في البطارية وقد يكون سالب وقد يكون موجب، لكن بشكل عام هو الذي تتدفق منه الإلكترونات في الدائرة وذلك بسبب عملية الأكسدة التي تتم بداخله فيه عن طريق فقد الإلكترونات والتي يكتسبها لا حقًا الكاثود.
إن الكاثود يعد القطب الثاني من أقطاب ب الخلية والذي يتم فيه عملية الاختزال أي اكتساب الإلكترونات المتدفقة من قسم الأنود بشحنته الموجبة كما وصل الإلكترونات من الأنود إلى الكاثود من طريق الإلكتروليت أو بواسطة دائرة خارجية للبطارية.
إن الإلكتروليت هو عبارة عن مادة هلامية أو سائبة تكون قادرة على القيام بنقل الإلكترونات ما بين الأقطاب في الخلية ومن ثم يتم توليد تيار كهربي، ويمكن استبداله بدائرة خارجية للبطارية تتدفق من طريق الإلكترونات.
إن الفاصل في البطارية من الممكن أن يكون فاصل واحد أو مجموعة من الفاصل، أما عن تعريفه فهو عبارة عن مواد مسامية تعمل على منع ي تلامس يحدث ما بين أقطاب الخلية حتى لا يتسبب ذلك في وجود ماس كهربائي في تلك البطارية، ويتم تصنيع تلك الفواصل من مجموعة من المواد مثل النايلون والكربون والبوليستر أو القطن، ومن غير الممكن أن تتفاعل الفواصل مع الكاثود أو الأنود لأن دورها فقط هو القيام بالفصل فيما بينهما وليس إحداث تغييرات في التوصيل أو البطارية.
ينتح التيار الكهربائي في البطارية حينما يتم توصيل بطارية تحمل تيار كهربي خارجي، حيث يتفاعل الأكسدة والاختزال وتحول المواد المتفاعلة عالية الطاقة إلى منتجات منخفضة الطاقة، ويتم توصيل فرق الطاقة الحرة إلى الدائرة الخارجية كطاقة كهربائية.
يتم توليد الكهرباء في محطة لتوليد الطاقة من قبل مولدات كهروميكانيكية، تقودها في الأساس محركات حرارية يتم تغذيها بواسطة عمليات الاحتراق الكيميائية أو عمليات الانشطار النووة ولكنها كذلك قد يتم دفعها بواسطة وسائل أخرى لتوليد الطاقة الكهربية مثل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة أو الرياح.
