بحث عن البطاريات
بحث كيمياء عن البطاريات ان البطارية هى عبارة عن وحدة أو أكثر و يتم استخدام البطارية في إنتاج الطاقة الكهربائية من خلال تحويل الطاقة الكيميائية المخزنة داخل الخلايا الكهروكيميائية إلى الطاقة الكهربية .
أن البطاريات تقوم بتوفير مصدرا محمولآ للطاقة الكهربائية من دون الحاجة الى وجود اسلاك او منافذ كهربائية مما يجعل الكثير من وسائل الراحة الحديثة فى متناول اليد .
و قد تم استخدام البطاريات منذ اختراعها على يد الفيزيائي الإيطالي ( اليساندرو فولتا ) فى عام 1799 م و فى الكثير من الاجهزة مثل ” الهواتف الذكية ؛ الساعات ؛ الحواسيب المحمولة ؛ ماكينة الحلاقة الكهربائية ؛ المنبهات ؛ مشغلات الموسيقى و الكثير غيرها ” .
انواع البطاريات
من الممكن أن نقوم بتصنيف البطاريات اعتمادا على الخصائص الكهربائية الى نوعين اساسين و هما : –
البطاريات الأساسية
و هى البطاريات التى تستخدم لمرة واحدة فقط ولا يمكنك ان تقوم بأعادة شحنها و منها : –
البطاريات القلوية
ان البطاريات القلوية من اكثر انواع البطاريات شيوعا فى العالم ؛ حيث تتميز هذه البطاريات ان كثافة طاقتها تكون مرتفعة و فترة الصلاحية الخاصة بها تكون طويلة ؛ وتتكون البطارية القلوية من قطبين كهربائين و هما ” القطب السالب مكون من الزنك ” ” القطب الموجب مكون من ثانى اكسيد المنغنيز ” .
و تسمى البطارية القلوية بهذا الاسم بسبب انها تحتوى على كهرل قوى مكون من ” هيدروكسيد البوتاسيوم ” و يتم استخدام هذه البطاريات فى اجهزة التحكم عن بعد ؛ الساعات ؛ الكاميرات الرقمية ؛ أجهزة الراديو ؛ مشغلات الموسيقى و تتوفر بطاريات بحجم ” AA , C , D ” .
*اقرا ايضا بحث عن البناء الضوئي قصير
بطارية الزنك أو الكربون ( البطارية الجافة )
ان البطارية الجافة تتكون من علبة من الزنك تقوم بتمثيل القطب السلب و قضيب من الكربون يقوم بتمثيل القطب الموجب ؛ و أن هذا القضيب يحاط بمزيج من مسحوق الكربون و اكسيد المنجنيز للقيام بتحسين التوصيل الكهربى .
ان الكهرباء يكون عبارة عن خليط من كلوريد الزنك و كلوريد الألمونيوم ؛ ويبلغ جهد بطارية الكربون و الزنك ما يقارب 1.5 فولت ؛ و أن هذا النوع يتميز بالمتانة و مدة الصلاحية الخاصة به تون طويلة و الثمن يكون رخيص ؛ الا ان هذه البطاريات لا تعمل جيدا عند انخفاض الحرارة .
يتم استخدام البطاريات الجافة فى تشغيل الالعاب و أضواء الفلاش و الساعات و اجهزة التحكم عن بعد و تكون متوفرة بالاحجام ” AAA , AA , C , D ” .
بطارية الزئبق
تتكون بطارية الزئبق من ثانى اكسيد المنجنيز و اكسيد الزئبق ؛ و تقوم هذه البطارية بتوليد جهدا لا يقل قدرة عن 1.35 فولت ؛ من الجدير بالذكر أن بطاريات الزئبق تكون شعبيتها منخفضة بسبب احتوائها على الزئبق السام و ان انتاج التيار الكهربي بها يكون منخفض .
بطاريات اكسيد الفضة
تتكون هذه البطارية من اكسيد الفضة و الذي يعمل كقطب موجب بالاضافة الى الزنك حيث يعمل كقطب سالب ؛ و ان الكهرب في العادة يكون هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد بوتاسيوم .
مما يميز بطاريات اكسيد الفضة انها تتوفر باحجام مختلفة الا انها تكون مكلفة وتكون مناسبة لتشغيل الاجهزة الكهربائية و التى تحتاج الى تيار كهربائي منخفض .
البطاريات الثانوية
إن تلك البطاريات تكون قابلة للشحن عدة مرات على حسب نوع البطارية و منها : –
بطاريات الرصاص الحمضية
و أن هذا النوع من البطاريات قد تم اختراعه فى ثمانينات القرن العشرين ؛ و هى بطاريات تكون كبيرة فى الحجم و ثقيلة فى الوزن و تتكون من الرصاص و يمثل القطب السالب بينما يمثل ثانى اكسيد الرصاص القطب الموجب ؛ و يتكون الكهرب من حمض الكبريتيك عندما تكون البطاريات مشحونة ؛ و يتم استخدام بطاريات الرصاص الحمضية فى تشغيل بادئ الاشتعال فى السيارات .
بطاريات أيون الليثيوم
توجد الكثير من الأنواع المختلفة بطاريات أيون الليثيوم الا ان الاشهر هى تلك البطاريات التى يتكون قطبها الموجب من اكسيد ليثيوم كوبالت بينما يتكون القطب السالب من الكربون ؛ و تستخدم تلك البطاريات في الأجهزة العالية الأداء مثل ” الهواتف المحمولة ؛ الكاميرات الرقمية ؛ السيارات الكهربائية ” .
من الممكن تصنيف البطاريات اعتمادا على نوع الكهرباء إلى نوعين وهما : –
البطارية او الخلية الجافة
ان الكهرب يتكون في الخلية الجافة من عجينة رطبة بما يكفي لتدفق التيار الكهربائي خلاله فقط ؛ و يكون اكثر انواعها شهرة هى ( بطارية الزنك و الكربون ) ( بطاريات الليثيوم ) و تتميز البطاريات الجافة بسهولة الاستخدام و امكانية التخزين لفترات زمنية طويلة لأن معدل التفريغ الخاص بها منخفض .
البطارية او الخلية السائلة
ان البطارية السائلة تسمى بهذا الاسم بسبب احتوائها على كهرل فى الحالة السائلة والذي ما يكون غالبا محلول حمض الكبريتيك و الماء ؛ و ان من عيوب البطاريات السائلة هو ثقل الوزن و خطورة الاستخدام اذا تعرض الغلاف الخارجى للتآكل و تسربت المكونات الكيميائية إلى الخارج .
توجد بطاريات سائلة ثانوية مثل ” بطاريات الرصاص الحمضية ” و التى تعرف باسم بطاريات السيارات و من البطاريات السائلة الاولية منها ( خلية دانيال – خلية ليكلاند – خلية غروف – خلية بنسن – خلية حمض الكروميك – خلية كلارك – خلية وستون ) .
تركيب البطارية
تتكون البطارية بشكل عام من عدة أجزاء وهي : –
صندوق بلاستيكي أو معدني
و هو يمثل الجزء الخارجى من البطارية .
أقطاب كهربائية
و هى تحتل معظم المساحة الداخلية للصندوق وفي داخلها تحدث التفاعلات الكميائية والتى تقوم بتوليد التيار الكهربى ؛ حيث يرمز للقطب الموجب بالرمز ” + ” و القطب السالب بالرمز ” – ” فى البطاريات من نوع ” AA , C , D ” و يكون كلا القطبين عند طرفى البطارية ؛ فى بطاريات السيارة يكون القطب السالب بجانب القطب الموجب على الجزء العلوى من البطارية .
الأقطاب
ان الكهرب هو عبارة عن الوسط الذي يسمح بمرور الشحنات الكهربائية بحرية بين الأقطاب .
الفاصل
و هو المادة التى تقوم بفصل القطب الموجب عن القطب السالب و تمنع من أن يحدث تلامس بينهما .
المجمع
أن المجمع هو عبارة عن المكون الذي يقوم بتجميع التيار الكهربائي و يقوم بتوصيله من البطارية الى الاجهزة الكهربائية .
استخدامات البطاريات
لا يوجد مكان حول العالم الى الان لا يقوم باستخدام البطاريات فإن البطاريات يتم استخدامها فى الكثير من الاجهزة و المجالات المختلفة و منها : – ” الحاسبات الشخصية ؛ السيارات ؛ الهواتف المحمولة ؛ المسجلات ؛ سفن الفضاء ؛ الغواصات ؛ الكشافات ؛ الساعات ؛ منظم ضربات القلب ؛ اجهزة الانذار ” و غيرها من الاجهزة .
ما هي بطارية الامداد المتواصل بالطاقة ( UPS ) ؟
أن ” UPS ” هى الحروف الأولى لعبارة الامداد المتواصل بالطاقة ؛ ان بطارية الـ UPS هى عبارة عن بطارية وحدة الامداد المتواصل بالطاقة ؛ و ان تلك البطارية فى حالة انقطاع الكهرباء تقوم التزويد بالطاقة الكهربائية الى ان تعود الكهرباء ؛ و ان ه1ذه البطاريات هى ( VRLA الجافة ) و التي تتمتع بخاصية تنفيس مقادير ضئيلة من الغازات .
كيف يمكن القيام بتعزيز شحن البطارية ؟
من اجل ان تقوم بربط البطاريات بعضها البعض فمن الواجب ان تتاكد من ان قيمة الامبير لكل من البطاريتين متماثلة ؛ كما يجب عليك ان تقوم باغلاق المحرك و كل نقاط استهلاك الكهرباء .
قم بربط طرف الكابل الأحمر بالقطب الموجب للبطارية الفارغة ثم قم بربط الطرف الآخر للكابل بقطب البطارية الممتلئة ؛ ثم قم بربط طرف الكابل الاسود بالقطب السالب للبطارية الممتلئة و الطرف الاخر ن الكابل يربط باى جزء معدنى فى سيارة البطارية الفارغة .
يجب ان تتاكد من عدم التماس للكوابل مع الاجزاء المتحركة او الساخنة مثل العادم و المروحة و ما يشبههم ؛ قم بتشغيل السيارة التى تم تجهيزها بالبطارية الممتلئة ؛ ثم قم بتشغيل سيارة البطارية الفارغة ؛ بعد تشغيل كلا السيارتين قم بفصل الكابل بداية من السيارة التى بطاريتها فارغة .
مميزات البطاريات
تميز البطاريات بأنها خفيفة ومتعددة الاشكال و الاحجام ؛ كما أنها تقوم بتوفير الطاقة العالية و سعتها تكون كبيرة ؛ عمرها طويل ؛ و ان الطاقة الكهربية فيها تكون متواصلة بنفس القوة الى ان تنفذ البطارية .
تحذيرات عند التعامل مع البطاريات
من الأفضل للأشخاص الذين يتعاملون مع البطاريات ان ينتبهوا الى الاتى : –
القيام بغسل الأيدي بالماء والصابون بعد كل مرة يقومون بها بالتعامل مع البطارية بسبب وجود مواد كيميائية ضارة موجودة بداخلها ؛ القيام باستعمال النظارات الواقية والقفازات و القناع عند التعامل مع البطاريات .
القيام بتهوية المناطق التى يوجد بها شحن للبطاريات بسبب احتوائها على الهيدروجين سريع الاشتعال ؛ القيام بحفظ البطاريات بعيد عن مسببات الاشتعال ؛ ان تحافظ على السطح العلوى للبطارية فى حالة نظيفة و جافة ؛ عدم القيام بإمالة البطاريات السائلة على اى جانب بزاوية تصل إلى أكثر من 45 درجة .
نصائح عند القيام بشراء بطارية السيارة
ان اردت ان تقوم بشراء بطارية للسيارة فعليك ان تنتبه الى : –
القيام باختيار مركز بيع بطاريات يكون الإقبال عليه بشكل كبير فإن هذا يدل على الجودة و الاهم ان البطارية التى يتم ركنها لمدة طويلة كفاءتها تقل .
عليك أن تقوم بالإسراع من شراء بطارية جديدة للسيارة قبل ان تنتهى صلاحية البطارية القديمة بشكل كلي لكي لا تضطر الى شراء البطارية من دون توخي الحذر .
قم بمعرفة القدرة الاحتياطية المهمة فى حالات الطوارئ من خلال الكتيب المرفق و الذي يأتي مع البطارية الجديدة ؛ ليس بالضرورة ان تكون البطارية الاغلى هى الافضل لسيارتك ؛ من الافضل ان تكون البطارية التى قمت بشرائها لم يمض من تاريخ انتاجها اكثر من 6 شهور .
خاتمة قصيرة عن البطاريات
ان البطاريات هى عبارة عن الجهاز الذي يقوم بتخزين الطاقة الكهربائية طاقة كيميائية ومن ثم تحويل هذه الطاقة إلى طاقة كهربية عند الحاجة إلى ذلك .