آشنایی کامل با انواع جنس باتری و کاربرد هر کدام

توجه به انواع جنس باتری یکی از مهمترین گزینه هایی است که می‌توانید باتری مناسب دستگاه خود را انتخاب و خریداری نمایید. بسیاری به اشتباه برای دستگاه های مختلف از یک جنس باتری استفاده می‌کنند که این عامل نه تنها باعث پرداخت هزینه اضافه می‌شود بلکه از طول عمر دستگاه نیز می‌کاهد.

اگر نمی‌دانید که جنس باتری ها چیستند و هرکدام چه کاربردی دارند، در ادامه این مقاله با قطعات الکترونیکی الکتروهایپر همراه باشید تا بطور کامل در مورد باتری و انواع حنس آنها در بازار به شما اطلاعات کاربردی را ارائه دهیم.

همچنین دو مقاله معرفی کامل باتری آلکالاین و مقایسه باتری روی کربن با باتری آلکالاین را نیز ببینید.

تاریخچه ساخت باتری

باتری توسط فیزیکدان ایتالیایی الساندرو ولتا در سال 1800 اختراع شد. قبل از اختراع او، مردم الکتریسیته ساکن را مطالعه کرده بودند، اما هیچ کس منبع برقی را پیدا نکرده بود که بتواند بیش از یک ثانیه دوام بیاورد. ولتا نشان داد که الکتریسیته می تواند به طور مداوم توسط یک واکنش شیمیایی تولید شود. اولین باتری ها کمتر از یک ساعت دوام آوردند، اما پیشرفت های زیادی به دنبال داشت که آنها را کاربردی تر کرد. تا حدود سال 1900، زمانی که ایستگاه های برق و سیم برای توزیع برق رایج شد، باتری ها تنها منبع برق بودند.

وسیله‌ای که الساندرو ولتا اختراع کرد، «سلول ولتایی»، حاوی مایع اسیدی ضعیفی بود که بار را هدایت می کرد و فلزات مختلفی در انتهای یک لوله کوتاه داشت. او متوجه شد که اگر تعدادی از آنها را روی هم بگذارد ولتاژ افزایش می یابد.

استفاده از این کلمه به دستگاه الکتریکی بنجامین فرانکلین نسبت داده می شود. در سال 1749، او این اصطلاح را برای مجموعه ‌ای از خازن‌ هایی که در حال آزمایش بود، استفاده کرد. صفحات موازی یا سلول های ولتایی در اولین باتری های الکتریکی به روشی مشابه چیده شدند. اولین باتری قابل شارژ در سال 1859 اختراع شد. این باتری با استفاده از مخلوط سرب و اسید کار می کرد. این نوع هنوز هم امروزه به عنوان باتری استارت در خودروها استفاده می شود.

باتری لوله یا بلوک معمولی که امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، «سلول خشک» نامیده می شود، زیرا برای حمل بار در داخل آن به مایع نیاز ندارد. اولین باتری سلول خشک توسط یک مهندس فرانسوی به نام ژرژ لکلانش در سال 1866 اختراع شد.

در طول سال ها، پیشرفت های زیادی در انواع جنس باتری ها ارائه شده است. آخرین پیشرفت عمده، باتری های لیتیوم یونی بود که در سال 1985 اختراع شد. این باتری ها قابل شارژ و دارای ماندگاری طولانی هستند، که آنها را برای مواردی مانند دوربین های دیجیتال و تلفن های همراه بسیار مفید کرده است.

انواع جنس باتری های رایج

برای دسته بندی باتری ها، معیارهای مختلفی وجود دارد و یکی از آنها بر اساس انواع جنس باتری است. البته با وجود به اینکه تعداد قابل توجهی باتری وجود دارد، تمام آنها در دو گروه عمده جای دارند:

باتری های اولیه

یکی از انواع جنس باتری، باتری های اولیه هستند که قابل شارژ نیستند. در واقع، واکنش الکتروشیمیایی در این باتری ها قابل بازگشت نیست. این باتری ها بیشتر در دستگاه های درجه نظامی و تجهیزات باتری دار استفاده می شوند.

این باتری ها انرژی بالایی را فراهم می کنند و به گونه ای طراحی شده اند که دوام باتری زیاد باشد. باتری های قلیایی مهم ترین نوع باتری هستند که در این دسته قرار دارند. این باتری ها با محیط سازگار هستند و از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشند.

برخی نمونه های دیگر از دستگاه هایی که از باتری های اولیه استفاده می کنند عبارتند از:

• سرعت سازها
• ردیاب حیوانات
• ساعت مچی
• کنترل دستگاه های صوتی و تصویری
• اسباب بازی های کودکان

باتری های ثانویه

برخلاف انواع جنس باتری های اولیه، واکنش الکتروشیمیایی در این باتری ها قابل بازگشت است و به عبارتی قابل شارژ هستند. این باتری ها یک بار مصرف نیستند و پس از اتمام انرژی می توانید دوباره آنها را شارژ کنید.

باتری ‌های ثانویه را می ‌توان بر اساس ترکیب شیمیایی به چندین نوع دیگر طبقه ‌بندی کرد. این موضوع بسیار مهم است زیرا شیمی برخی از ویژگی های باتری از جمله انرژی خاص، عمر چرخه، ماندگاری و قیمت را تعیین می کند.

در زیر انواع جنس باتری های قابل شارژی که معمولا مورد استفاده قرار می گیرند آورده شده است:

• لیتیوم یون (Li-ion)
• نیکل کادمیوم (Ni-Cd)
• نیکل – هیدرید فلز (Ni-MH)
• اسید سرب

با توجه به تقسیم بندی اولیه و ثانویه، در ادامه برخی از مهم ترین باتری ها در هر دسته بندی را به شما معرفی خواهیم کرد.

باتری قلیایی

باتری ‌های قلیایی از پرکاربرد ترین انواع جنس باتری هستند که مقاومت داخلی بالایی دارند که زمان کار آنها را کاهش می ‌دهد و زود به زود خالی می‌شوند. آنها در دستگاه هایی که نیاز به جریان راه اندازی بالایی دارند یا حتی در حین استفاده به قدرت زیادی نیاز دارند، دوام زیادی نخواهند داشت.

گفته می‌ شود باتری‌ های قلیایی قابل شارژ عملکرد بسیار پایین ‌تری نسبت به باتری ‌های قلیایی استاندارد دارند. اگرچه این شکاف امروزه به دلیل فناوری بهتر و استفاده از محصولات خالص ‌تر برای تولید اولیه کاهش یافته است.

باتری‌ ها را نباید در دستگاه ‌هایی که برای مدت طولانی استفاده نمی‌ شوند نگهداری کرد، زیرا ممکن است نشت کنند و در نتیجه به دلیل ماهیت خورنده مواد نشت ‌شده، خود دستگاه را کاملاً خراب کنند.

انواع جنس باتری قلیایی نیز حجیم ‌تر از سایر باتری ‌های لیتیومی هستند که می ‌تواند انرژی بسیار بالاتری بدهد. استفاده از این باتری محدود به دستگاه هایی با جریان کم مانند کنترل از راه دور، چراغ قوه و دستگاه های سرگرمی قابل حمل می باشد.

باتری روی – کربن

نوع دیگر انواع جنس باتری ها، روی کربن نام دارد که اولین باتری ‌های خشک تجاری هستند و توان بسیار کمی را ارائه می‌ کنند و به عنوان سلول خشک نیز شناخته می‌ شوند.

کارکرد این باتری ها اینگونه است که یک میله کربن در باتری قرار می گیرد که جریان الکترود دی اکسید منگنز را جمع آوری می کند و می تواند یک منبع تغذیه 1.5 ولت DC ارائه بدهد. از این نوع از انواع جنس باتری ها همانند باتری های قلیایی در چراغ قوه، رادیو، کنترل از راه دور و ساعت دیواری استفاده می شود.

از معایب باتری های روی کربنی می توان به موارد زیر اشاره داشت:

• باتری روی کربن دارای چگالی انرژی کم است.
• هنگامی که مورد سوء استفاده قرار می گیرند، می توانند به راحتی نشت کنند.
• در تخلیه جریان بالا عملکرد خوبی ندارد.
• ماندگاری کوتاه تری دارد.
• ولتاژ به طور پیوسته با تخلیه مداوم کاهش می یابد.
• نرخ گازگیری بالاتری دارند.
• سیستم های آب بندی پیچیده دارند.

بیشتر بخوانید: تفاوت باتری روی کربن و آلکالاین

باتری لیتیوم یون

باتری های لیتیوم یونی یکی از انواع جنس باتری هستند که قابل شارژ بودن یکی از مزایای این مدل باتری ها است؛ این باتری یون های لیتیوم از الکترود منفی به الکترود مثبت در هنگام شارژ شدن مهاجرت می‌کنند. باتری ‌های لیتیوم یونی در مقایسه با لیتیوم فلزی مورد استفاده در باتری ‌های لیتیومی غیرقابل شارژ، از ترکیب لیتیوم به عنوان ماده الکترود استفاده می ‌کنند.

باتری ‌های لیتیوم یونی معمولاً دارای چگالی انرژی بالا، اثر حافظه کم یا بدون اثر، و تخلیه کم در مقایسه با انواع جنس باتری ‌های دیگر هستند. ترکیب شیمیایی آنها به همراه کارایی و هزینه در کاربردهای مختلفی است.

به عنوان مثال، باتری ‌های لیتیوم یونی که در الکترونیک دستی استفاده می ‌شوند که معمولاً بر پایه اکسید لیتیوم کبالت هستند که در صورت آسیب دیدن توسط باتری‌ های لیتیوم یون، چگالی انرژی دارد. باتری های لیتیوم یون بهترین عملکرد را از نظر وزنی با باتری های لیتیوم گوگردی که بالاترین نسبت را دارند، ارائه می دهند.

این باتری ها دارای وزن زیادی به نسبت سایر باتری هستند و حمل و نقل و استفاده از آنها تحت تاثیر قرار می گیرد. سطح تخلیه شارژ این باتری ها نیز بالا است. به همین دلیل از این باتری ها در گوشی هایی با رده متوسط استفاده می شود.

جهت سفارش و خرید انواع باتری ها در جنس های متنوع به بایگانی انواع باتری ها مراجعه نمایید.

باتری لیتیوم پلیمر

باتری ‌های لیتیوم یون پلیمری تنها در ساخت و ساز با باتری‌ های لیتیوم یون متفاوت هستند، آنها می ‌توانند با همان شیمی ساخته شوند، بنابراین عملکرد تقریباً یکسانی دارند. با این حال، لیتیوم پلیمر ویژگی های خاص خود را دارد.

باتری‌ های پلیمری که از دیگر انواع جنس باتری هستند، با بسته‌ بندی انعطاف‌ پذیر کامپوزیت آلومینیومی در ساختار، با بدنه فلزی مایع باتری ‌ها متفاوت است. در صورت خطر ایمنی، باتری ‌های مایع به راحتی منفجر می شوند، اما باتری لیتیوم پلیمری عمدتاً می‌ تواند متورم شود تا از آن جلوگیری شود. سلول های پلیمری لیتیوم می توانند بسیار نازک با ضخامت 1 میلی متر باشند و در یک کارت اعتباری جمع شوند. همچنین آنها می توانند منحنی، گرد و یا سایر ساختارهای خاص باشند.

از دلایل کاربرد این باتری می توان به چگالی انرژی بالا، کوچک و سبک بودن، بدون اثر حافظه، شارژ سریع، ولتاژ مدار باز بالا، عمر طولانی و تعمیر و نگهداری کم اشاره داشت. هر چند این باتری معایبی نیز دارد که از جمله موارد زیر است:

• به دلیل ساختار خاص و بسته ‌بندی نرم، سلول ‌های لیتیوم پلیمری احتمال تورم دارند. پس سلول پس از متورم شدن باید حفاظت شود.
• از آنجایی که تجهیزات تمام اتوماتیک برای تولید انبوه وجود ندارد، هزینه تولید باتری لیتیوم پلیمر بسیار بالاتر از سلول های لیتیوم یون است.
• حفاظت از دستگاه هنگام استفاده از این باتری ضروری است.
• مشکلات حمل و نقل در هنگام استفاده وجود خواهد داشت.

بیشتر بخوانید: تفاوت باتری لیتیویم یون و لیتیوم پلیمر

باتری نیکل کادمیوم

در مقایسه با انواع جنس باتری قابل شارژ، باتری ‌های Ni-Cd چرخه عمر و عملکرد خوبی را در دماهای پایین با ظرفیت کافی ارائه می ‌دهند. مهمترین مزیت آن‌ ها توانایی آنها در ارائه ظرفیت کامل نامی خود با نرخ‌ های تخلیه بالا است. از این باتری در گستره کوچک در دستگاه ‌های قابل حمل، وسایل الکترونیکی و اسباب ‌بازی ‌ها استفاده می‌ شوند. در گستره بزرگ ‌تر در باتری ‌های استارت هواپیما، وسایل نقلیه الکتریکی و منابع تغذیه آماده به کار استفاده می ‌شوند.

از مهم ترین معایب این باتری می توان به درجه تحمل حرارت آن اشاره داشت. این باتری تحمل دمایی بسیار پایینی دارد و احتمال انفجار آن به دلیل سرعت تخلیه انرژی وجود دارد. همین امر ممکن است استفاده از آن را محدود کند.

برای خرید باتری باید چه نکاتی را مد نظر داشته باشیم؟

اولین نکته ای که باید برای خرید انواع جنس باتری در نظر داشته باشید، مربوط به جایی می شود که قصد خرید از آن را داریم. این روزها می توانید به راحتی از طریق فروشگاه های اینترنتی دست به خرید باتری های مختلفی بزنید. فروشگاه های اینترنتی قابلیت های بسیاری را به شما ارائه می دهند. هر چند در کنار خریدهای اینترنتی، امکان مراجعه حضوری نیز همچنان فراهم است.

دومین نکته مربوط به قیمت باتری ها می شود. توجه داشته باشید که باتری ها انواع مختلفی دارند، برای مثال ممکن است ساخت داخلی یا خارجی باشند. حتی میزان انرژی که ذخیره می کنند، برند تولیدکننده و نوسانات بازار روی قیمت آنها تاثیر دارد. به همین دلیل این قیمت با توجه به فاکتورهای بسیاری تعیین می شود.

اگر قصد خرید انواع جنس باتری را بصورت اینترنتی دارید، می توانید جهت سفارش و اطلاع از آخرین قیمت ها با کارشناسان الکتروهایپر در تماس باشید.

تلفن های تماس: 05137052401 – 05137052400

سخن پایانی

انتخاب باتری می تواند با توجه به کاربرد مورد نظر شما، یک امر مهم و حیاتی باشد. به همین دلیل مهم است که اطلاعات لازم را در مورد آن داشته باشید. دانستن انواع جنس باتری به شما کمک می کند تا انتخاب عاقلانه تری داشته باشد. به خصوص اینکه عملکرد و ویژگی های باتری مورد نظر شما، در کارایی دستگاه مورد استفاده تاثیر بسیاری دارد.

البته باید این نکته را مد نظر داشته باشید که هر کدام از این باتری ها دارای کاربرد و ویژگی های منحصر به فرد خود است؛ بنابراین شما نمی توانید با قطعیت بگویید یک باتری بد و دیگری بهتر است و باید به کاربرد مورد نظرتان توجه کنید.

هر باتری، اگر در جایگاه مصرف مناسب خود قرار بگیرد، می تواند به راحتی سطح عملکرد قابل توجهی را از خود نشان دهد. در صورت تمایل به کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع جنس باتری، می توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

منابع: softschools , batteryskills , circuitdigest

قطعات الکترونیکی الکتروهایپر

سوالات متداول

• انواع باتری موبایل از چه جنسی ساخته می‌شوند؟

باتری های موبایل، تبلت و لپ تاپ ها از دو نوع لیتیوم-یون و لیتیوم-پلیمر ساخته می‌شوند.

• پدیده خود دشارژ شدن باتری ها چیست؟

انرژی باتری ها اگر استفاده نشوند، ثابت نمی‌مانند؛ بلکه به مرور زمان خالی می‌شوند. و این در باتری های مختلف متفاوت است، بعنوان مثال باتری های قلیایی ماهیانه درصد بیشتری نسبت به باتری های روی-کربن انرژی خود را از دست می‌دهند.