الجهاز ومبدأ تشغيل البطارية

تسمى البطارية الكهربائية مصدر التيار الكيميائي القابل لإعادة الاستخدام. العمليات الكيميائية داخل البطارية ، على عكس تلك الموجودة في الخلايا المجلفنة التي يمكن التخلص منها ، مثل البطاريات القلوية أو الملح ، قابلة للانعكاس. يمكن تكرار دورات تفريغ الشحنة وتراكمها وعودة الطاقة الكهربائية عدة مرات.

لذلك ، يسمح لك مبدأ تشغيل البطارية باستخدامه دوريًا لتوفير الطاقة المستقلة لمجموعة متنوعة من الأجهزة ، الأجهزة المحمولة ، المركبات ، المعدات الطبية ، إلخ في مناطق مختلفة تمامًا.

عند نطق كلمة "البطارية" ، فإنها تعني إما البطارية نفسها أو خلية البطارية. عدة سلاسل أو موازية متصلة بكل خلايا البطارية الأخرى تشكل بطارية ، وكذلك العديد من البطاريات المتصلة.

ظهرت البطارية الأولى ، وهي خلية كلفانية قابلة لإعادة الاستخدام ، وفقًا للأرقام الرسمية ، في عام 1803. تم إنشاؤه من قبل العالم الفيزيائي والكيميائي يوهان فيلهلم ريتر. قام صديق من أورستد ، ريتر ، وليس كونه عالمًا ، بدراسة التأثير الكيميائي للضوء ، وأجرى تجارب على التحليل الكهربائي ، بالمناسبة ، ينتمي إلى اكتشاف الجزء فوق البنفسجي من الطيف الكهرومغناطيسي.

أثناء تجربة عمود فولطائي ، أخذ ريتر خمسين دائرة من النحاس ، وقطعة قماش مبللة ، وشكل عمودًا من خمسين دائرة من هذا القبيل وقماش مبلل بينهما. عند مرور التيار من العمود الفلطائي عبر الهيكل ، اكتشف ريتر أن قطبه مشحون وأصبح هو نفسه مصدر للكهرباء. كانت هذه أول بطارية.

تسمح لك إمكانية عكس التفاعل الكيميائي في المنحل بالكهرباء وعلى أقطاب البطارية باستعادة كفاءة البطارية - لشحنها بعد التفريغ. يتم تمرير التيار أثناء الشحن عبر البطارية في الاتجاه المعاكس للتفريغ.

على سبيل المثال ، تعمل بطارية الرصاص الحمضية بسبب التفاعلات الكهروكيميائية للرصاص وثاني أكسيد الرصاص في حمض الكبريتيك. تعكس الصيغ أدناه ردود الفعل القابلة للانعكاس التي تحدث على القطب الموجب وعلى الكاثود: من اليسار إلى اليمين - رد فعل أثناء التفريغ ، من اليمين إلى اليسار - الشحنة.

النظر الآن في جهاز البطارية كمثال على بطارية بداية السيارة. الجهد هو 12 فولت. تتكون البطارية من ست خلايا متصلة في سلسلة ، مفصولة أقسام.

يعني الاتصال التسلسلي في هذه الحالة أن الطرف السالب لخلية واحدة متصل بالطرف الموجب للخلية التالية.

يشتمل كل عنصر على زوج من أقطاب شعرية من سبيكة الرصاص الأنتيمون مغمورة في المنحل بالكهرباء ، وهو محلول مائي بنسبة 38 ٪ من حمض الكبريتيك. يعزل الفاصل المسامي الأقطاب الكهربائية عن بعضها البعض ، ويمنع الدوائر القصيرة بينهما ، لكنه يمر بالكهرباء بحرية من خلال نفسه. وهذا هو ، السائل يملأ كل من الخلايا من لوحات الرصاص ومسام الفواصل.

يتم توصيل الألواح التي تحمل الاسم نفسه بصداري الرصاص ، بالإضافة إلى حزم الألواح مفصولة بأجزاء تشكل العناصر الفردية ، كما أن أطراف البطارية مصنوعة أيضًا من الرصاص.

تختلف استنتاجات بطارية السيارة دائمًا اختلافًا طفيفًا في الحجم عن بعضها البعض - الطرف الموجب أكبر من القطر السلبي حتى لا يرتكب خطأ عند الاتصال.

صندوق البطارية مصنوع من مادة عازلة مقاومة للبيئات العدوانية ، درجات الحرارة القصوى والاهتزاز. اليوم ، مصنوعة الحالات بطارية بداية من مادة البولي بروبيلين.

العلبة عبارة عن حاوية مغلقة بإحكام مع غطاء ومزودة بحافات للتركيب المتين.في حالات البطاريات القديمة ، يتم دائمًا توفير المقابس لكل خلية من الخلايا المجلفنة التي تتكون منها البطارية ، بحيث يمكن إضافة الماء المقطر إذا لزم الأمر. لا تحتوي المقابس الحديثة للبطاريات الخالية من الصيانة على العلب.

مقالات أخرى حول البطاريات واستخدامها:

مخططات اتصال البطارية

أنواع البطاريات الشائعة

كيف هي البطاريات لمحطات الطاقة الشمسية

كيف يتم شحن البطاريات وعملها؟

لماذا تنفجر البطاريات

الاستخدام السليم لبطاريات الليثيوم أيون