بطاريات الملح

يستلزم الاستخدام الواسع النطاق للأجهزة المنزلية الصغيرة من قبل المستهلكين الحاجة إلى مصادر طاقة، أو دوائر تغذية أحادية. الخلايا الجلفانيةتُعرف هذه البطاريات باسم "البطاريات". ظهرت لأول مرة عام 1800 بفضل الفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا. وتختلف في الحجم والشكل والجهد والسعة ونوع البطارية. تُستخدم البطاريات القلوية والملحية على نطاق واسع في الأجهزة المنزلية الصغيرة والإلكترونيات.

ما هي البطاريات الملحية؟

بطاريات الملح مصادر التيار الكهربائي التي تُولّد في جهاز بسيط من خلال تفاعل كيميائي. تُعرف أحيانًا ببطاريات الكربون والزنك أو بطاريات الكربون. يُعتبر هذا النوع من الخلايا الأرخص، ولكنه يتميز بكثافة طاقة منخفضة، مما يجعله مناسبًا للأجهزة منخفضة الطاقة. أما في الأجهزة ذات الاستهلاك العالي للطاقة أو التي تشهد ارتفاعات مفاجئة في تيار الحمل ودرجة الحرارة، فإن عمرها قصير، ولذلك لا تُستخدم.

تصنيف بطاريات الملح

            يتم اعتماد تسمية البطاريات الملحية وفقًا لعدة معايير:

1. نظام التصنيف الأمريكي.
2. النظام الدولي (IEC).
3. المعيار بين الولايات (GOST).

نظام التصنيف الأمريكي	التصنيف الدولي IEC	جوست	الحجم، مم	سعة، مللي أمبير/ساعة
أ	R23		17x50
AA	R6	316	14.5 × 50.5	1100
AAA	R03	286	10.5 × 44.5	540
ج	R14	343	26.2x50	3800
د	R20	373	34.2 × 61.5	8000
F	R25		33x91
نصف AA	R14250	312	14.5x25	250
R10	R10	332	21.5 × 37.3	1800

على سبيل المثال، تعني علامة R 6 على بطارية محلول ملحي: مستديرة، أسطوانية، إصبععنصر من نوع الملح، الأبعاد الكلية 14.5 × 50.5، سعة1100 مللي أمبير/ساعة. الجهد القياسي هو 1.5 فولت. يشير الرمز "R" (ملح) الموجود على ملصق البطارية إلى تمييز البطاريات الملحية عن أنواع البطاريات الأخرى (القلوية أو الليثيوم).

التصميم والتكوين

تصميم بطارية الملح بسيط للغاية ويتكون من:

1. الكاثود - نفسه تم صنع غلاف بطارية الملح مصنوع من الزنك، مع خصائص محسنة لمقاومة التآكل ودرجة عالية من النقاء (ناقص).
2. المصعد عبارة عن كتلة، يتم تصنيعها عن طريق الضغط، ومشبعة بالإلكتروليت (زائد).
3. الإلكتروليت: كلوريد الأمونيوم أو كلوريد الزنك، مع إضافة مادة مكثفة (نشا).
4. موصل تيار كربوني - يمر عبر المركز، معالج بتركيبة البارافين.
5. حجرة الغاز - تقع في الأعلى، وهي مصممة لجمع الغازات الناتجة عن التفاعل الكيميائي.
6. الحشية - الموجودة في الأعلى، تعمل كمانع للتسرب.
7. علبة واقية - مصنوعة من الكرتون أو الصفيح للحماية من التآكل وتسرب الإلكتروليت.

دعونا نلقي نظرة على تركيب بطارية المحلول الملحي من وجهة نظر كيميائية:

1. الكاثود مصنوع من الزنك عالي النقاء، وهو مقاوم للتآكل.
2. الأنود - خليط MnO_2، الجرافيت، تشريب الإلكتروليت.
3. المحلول الإلكتروليتي هو كلوريد الأمونيوم، أو خليط من كلوريد الزنك مع كلوريد الكالسيوم.

أي البطاريات أفضل: الملحية (1) أم القلوية (2)؟

يمكن إجراء المقارنة في شكل جدول، حيث تظهر بوضوح مزايا وعيوب الأنواع المختلفة من العناصر:

معايير المقارنة	1	2
ظروف درجة الحرارة، ظروف التشغيل	ينخفض ​​الأداء عند درجات الحرارة المنخفضة ولا يمكنه تحمل ارتفاعات التيار المفاجئة.	يعمل بشكل جيد في درجات الحرارة المنخفضة - حتى -20ياتتحمل بسهولة ارتفاعات التيار المفاجئة، ولا تخشى الزيادة الحادة في تيار الحمل.
يفضل الاستخدام قبل تاريخ انتهاء الصلاحية	سنتان إلى ثلاث سنوات	خمس سنوات
طلب	مناسب للاستخدام في الأجهزة ذات استهلاك التيار المنخفض	مناسب للاستخدام في المعدات ذات استهلاك الطاقة المتوسط ​​والعالي
الأدوات والأجهزة التقنية	ساعات منبه، ساعات حائط، أجهزة تحكم عن بعد، مصابيح يدوية صغيرة، ألعاب بسيطة	أجهزة تشغيل الموسيقى، مصابيح يدوية، ألعاب موسيقية، مسجلات صوتية، أجهزة قياس ضغط الدم

عند اختيار مصدر طاقة لجهاز ذي متطلبات تشغيل محددة، من المهم معرفة كيفية التمييز بين البطارية الملحية والبطارية القلوية. فبينما تُرمز البطاريات الملحية بالحرف R، تُرمز البطاريات القلوية بالحرف L (LR).

الاستنتاجات والتوصيات

هذا النوع من مصادر الطاقة أخف وزنًا وأقل تكلفة. مع ذلك، فإن عمر بطاريات المحلول الملحي قصير - من سنتين إلى ثلاث سنوات - وقد تتعرض لتفريغ ذاتي جزئي أثناء التخزين، وأثناء الاستخدام، عند حدوث ارتفاع مفاجئ في التيار. لذا، ونظرًا لأدائها المتواضع نسبيًا وتكلفتها المنخفضة، يُنصح بشراء عدة مجموعات منها كاحتياط.

ليس طويل القامة سعةبطاريات الملح (أقل بمرتين إلى ثلاث مرات من الأنواع الأخرى) تحد من استخدامها للأجهزة البسيطة ذات تيار الحمل المنخفض.

من السهل تحديد ما إذا كان من الممكن شحن البطاريات الملحية: اسم البطارية مذكور على جسم الجهاز المخصص للشحن. سعةبوحدة مللي أمبير/ساعة (mAh). إذا لم تتوفر هذه القيمة، فهي بطارية عادية، وعلى الرغم من نصائح الخبراء العديدة، لا يُنصح بشحنها. لن يوفر شحنها التأثير المتوقع على المدى الطويل، وقد يؤدي إلى حادث بسبب ارتفاع درجة الحرارة وتسرب الإلكتروليت. إذا كنت بحاجة إلى مصدر طاقة أكثر موثوقية ويدوم لفترة أطول، فمن الأفضل الاستثمار في بطارية قلوية أو بطارية قابلة لإعادة الشحن.

معلومة مثيرة للاهتمام: بطارية ملح منزلية الصنع يمكن صنعه ببساطة شديدة. ستحتاج إلى عملات معدنية من فئة 50 كوبيك، ورق قصدير، ورق عادي، ومحلول ملحي. يُفضل نقع العملات في محلول خل قبل الاستخدام لإزالة أي رواسب أو أوساخ. قم بتجميع الجهاز: عملة معدنية، ورقة منقوعة في المحلول الملحي، وورق قصدير. كرر هذه العملية عدة مرات، لتكوين عمود تكون فيه العملة (القطب الموجب) في أحد طرفيه وورق القصدير (القطب السالب) في الطرف الآخر. يتولد التيار الكهربائي نتيجة فرق الجهد الناتج عن المحلول الملحي بين معدن ورق القصدير والعملة. يُسمى هذا الاختراع بالخلية الفولتية، ويعتمد جهدها مباشرةً على عدد العملات المستخدمة: فكلما زاد عدد العملات، زاد الجهد الناتج. مع ذلك، بعد انتهاء التجربة، تصبح العملات غير قابلة للاستخدام؛ إذ ستتغطى بطبقة صدأ.