أنواع البطاريات وخصائصها الرئيسية

تنتج الصناعة الحديثة أنواعًا مختلفة من البطاريات. وتختلف هذه البطاريات عن بعضها البعض في الشكل والجهد الكهربائي. سعة، والعلامات، والنوع، وترتيب التلامس، وظروف التشغيل، والإلكتروليت. الإنتاج الخلايا الجلفانية تشارك في هذا الأمر شركات مختلفة، بما في ذلك شركات محلية وأجنبية.

بشكل عام، تتكون البطارية من عنصرين أو أكثر من عناصر الطاقة المدمجة في مصدر طاقة واحد. أما إذا كان هناك عنصر واحد فقط، فيُطلق عليه اسم آخر.

أنواع البطاريات وخصائصها

في الحياة اليومية، بالإضافة إلى البطاريات العادية، قد تصادف أنواعًا قابلة لإعادة الشحن مشابهة للأولى. ورغم أنها تدوم لفترة أطول، إلا أنها أغلى ثمنًا. لن نتناولها في هذه المقالة، بل سنركز على البطاريات العادية.

تصنيف البطاريات

يمكن تصنيف مصادر الطاقة وفقًا لعدة معايير:

• التركيب الكيميائي.
• مقاس قياسي

حسب التركيب الكيميائي

فيما يلي، سنعرض البطاريات مصنفة حسب نوع الإلكتروليت. يُعتبر النوعان الأولان الأكثر شهرة.

ملح

يعتمد الإلكتروليت في هذا النوع من البطاريات على كلوريد الأمونيوم أو كلوريد الزنك. أما القطب السالب، الذي يشغل مساحة كبيرة من العنصر الأسطواني، فهو مصنوع من الزنك. تحتوي هذه العناصر على لب كربوني معالج بمركب خاص.

أحيانًا تجد أقطاب هذه البطاريات مصنوعة من أكسيد المنغنيز. هذه العناصر هي الأقل تكلفة بين جميع العناصر الأخرى. تُستخدم في ساعات المنبه الصينية، وأجهزة التحكم عن بُعد للتلفزيون، وفأرات الحاسوب، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الصغيرة. وهي مثالية للأجهزة ذات استهلاك التيار المنخفض.

الميزات الرئيسية:

1. لا يمكن الشحن.
2. قد لا تعمل في الطقس البارد.
3. يجلسون بسرعة.
4. قد يتسرب إذا تم استخدامه لفترة طويلة.
5. إنها رخيصة!
6. يُحفظ لمدة سنتين.

ويُطلق عليها أيضاً اسم الكربون-الزنك والزنك-الكربون.

اقرأ المزيد عن بطاريات الملح هنا.!

قلوي أو قلوي

تستخدم هذه البطاريات القلوية هيدروكسيد البوتاسيوم كمحلول إلكتروليتي. وتُصنع الأقطاب الكهربائية من نفس مادة النوع السابق، أي ثاني أكسيد المنغنيز ومسحوق الزنك. يمكن العثور على هذه البطاريات في الأجهزة اللوحيةالهواتف، والكاميرات، والألعاب، وأجهزة التحكم عن بعد، وغيرها من الأجهزة.

لأول مرة هذه خلايا الطاقة الجلفانية أصدرتها الشركة دوراسيلفي عام 1964. تم استخدام هيدروكسيد البوتاسيوم كإلكتروليت.

الخصائص المميزة:

• أقوى من تلك التي تحتوي على الملح.
• إنهم أقل عرضة للتفريغ الذاتي.
• مختوم.
• تكلفتها أعلى قليلاً من سابقاتها.
• كتلة كبيرة.
• يمكن تخزينها لمدة تصل إلى 5-10 سنوات.
• يعمل في درجات حرارة تحت الصفر تصل إلى -20 درجة مئوية⁰

يمكن إعادة شحن بعض البطاريات القلوية، لكنها ستكلف عدة أضعاف.

يمكنك قراءة المزيد عن هذا النوع من البطاريات. هنا!

المسبوكات

هذا نوع جديد من البطاريات ظهر مؤخراً، ويُعتبر أفضل من الأنواع المذكورة سابقاً. يُنصح باستخدام هذه البطاريات للأجهزة ذات الاستهلاك العالي للطاقة، مثل الكاميرات والمصابيح اليدوية والألعاب.

يتكون مصعد هذه البطاريات من ثاني أكسيد المنغنيز، بينما يتكون مهبطها من الليثيوم. أما الإلكتروليت فهو عضوي.

الخصائص المميزة:

1. زيادة سعة.
2. ليس معدل خروج ذاتي مرتفع.
3. مدة الصلاحية من 10 إلى 12 سنة.
4. تعمل هذه الأجهزة في درجات حرارة تصل إلى -40 درجة.
5. تكلفة عالية.

يمكن تمييز عدة أنواع فرعية بين مصادر الطاقة المصبوبة.

يوديد الليثيوم

تستخدم هذه البطاريات اليود كعامل مؤكسد، بينما يعمل الليثيوم كعامل مختزل. وبفضل هذه الخصائص، تحتفظ بشحنتها لفترة طويلة. كما أنها تُفرغ شحنتها ببطء، وتتميز بقوة عالية. لذلك، تقرر استخدامها في أجهزة تنظيم ضربات القلب.

بطاريات الليثيوم أيون ذات الكاثود الصلب

هنا، يتكون المهبط من الليثيوم، ويتكون المصعد من كبريتيدات وأكاسيد المعادن. وتُستخدم محاليل الملح كمحلول إلكتروليتي. ويبلغ الجهد 1.5 فولت.

قادر على العمل بكفاءة تامة في نطاقات درجات حرارة مختلفة. يتمتع بمستوى عالٍ من الأداء. سعةوبالمقارنة مع جميع الأنواع الأخرى، فهي باهظة الثمن للغاية.

مع المؤكسدات السائلة

يُغمر ثاني أكسيد الكبريت في سائل كثيف يُسمى كلوريد الثيونيل. ويُستخدم بروميد الليثيوم كمحلول إلكتروليتي. وتعمل ذرات الكربون كأقطاب سالبة، مطلية على صفيحة مصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو النيكل.

إذا استهلك الجهاز طاقة كبيرة، ستنفد البطارية بسرعة. هذه هي العيوب الرئيسية لهذا المصدر للطاقة. يمكنه العمل في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -60 درجة مئوية. من عيوبه الأخرى سعره المرتفع وقابليته للانفجار. في بعض الأحيان، تكون هذه البطاريات شديدة السمية. تُستخدم في صناعات الفضاء والصناعات العسكرية.

للمزيد من المعلومات حول بطاريات الليثيوم، اقرأ هنا!

بطاريات فضية

بعض أغلى مصادر الطاقة. لكنها سعةتزيد تكلفتها بنسبة 50% تقريبًا عن تلك المصنوعة من الحديد الزهر، ولذلك فهي تدوم لفترة أطول. كما أنها تؤدي أداءً ممتازًا في الظروف الجوية القاسية.

يتكون قطبها السالب من أكسيد الفضة، وقطبها الموجب من الزنك. ويُستخدم هيدروكسيد الفلز القلوي كمحلول إلكتروليتي. ولها أبعاد سعةوبجهد يصل إلى 1.55 فولت. يمكن تخزين هذه البطاريات لمدة تصل إلى 10 سنوات، نظرًا لانخفاض معدل تفريغها الذاتي. كما يمكن استخدامها في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -30 درجة مئوية. ويُطلق عليها الكثيرون اسم بطاريات الفضة والزنك.

تُستخدم هذه المواد بكثرة في الساعات ومعدات التصوير والمعدات الطبية.

الزنك والهواء

تتأثر هذه البطاريات بشدة بالظروف الجوية، لذا يُفضل استخدامها في الأماكن المغلقة. وإلا، فقد تتغير رطوبة الهواء، مما يؤدي إلى توقفها عن العمل. ميزتها الرئيسية هي إنتاجها العالي للطاقة، ويعود ذلك إلى أن قطبها السالب غير قابل للاستهلاك. يُستخدم هيدروكسيد الكالسيوم كمحلول إلكتروليتي.

يمكن العثور على هذه العناصر في السوق بنوعين:

1. زر ضغط، جهاز لوحي، مستوي أو على شكل قرص. لها حجم صغير سعة. يتم استخدامها بشكل متكرر.
2. منشورية. تتمتع بسعة متزايدة تصل إلى 1000 مللي أمبير/ساعة.

إنها صديقة للبيئة وتُستخدم بكثرة في المجال الطبي. مع ذلك، لا تدوم طويلاً كما هو متوقع، إذ لا تتجاوز مدة صلاحيتها شهراً واحداً بعد الفتح. ويمكن تشغيلها في درجات حرارة تتراوح بين -25 و+35 درجة مئوية.⁰الجهد 1.2-1.4 فولت.

إذا كنت قد فتحت العبوة وقمت بتشغيل هذه البطاريات، فستحتاج إلى إحكام إغلاقها. سيقلل ذلك من التفريغ الذاتي. في ظل هذه الظروف، يمكن أن تدوم لعدة سنوات أخرى.

الزئبق

تُعدّ هذه البطاريات من بين أكثر البطاريات سُمّيةً المتوفرة حالياً، وقد حالت سُمّيتها دون انتشارها على نطاق واسع. ويمكن إعادة شحن هذه المصادر للطاقة عدة مرات. سعةسرعان ما يخسرون بسبب تدفق المعدن السائل إلى منطقة واحدة.

قادر على العمل لفترة طويلة في ظروف مناخية سيئة.

للحصول على مزيد من المعلومات حول هذا النوع من البطاريات، اقرأ هذه المقالة.!

هذه هي أنواع البطاريات حسب تركيبها.

تصنيف البطاريات حسب الحجم

كما هو معروف، تأتي العديد من البطاريات بأشكال مختلفة. لذلك، تم تطوير علامات البطاريات خصيصاً وفقاً لنوعها. وهناك تصنيفات أوروبية وأمريكية.

يوجد أدناه جدول يوضح مصادر الطاقة حسب الحجم. سيساعدك هذا الجدول في تحديد نوع البطارية.

العلامات الأمريكية	العلامات الشائعة	التصنيفات المشفرة	حسب النوع	العرض بالمليمتر	الارتفاع بالمليمتر	السعة بوحدة مللي أمبير/ساعة.
أ	لا	LR23R23	الملح القلوي	17	50	مجهول
AA	إصبع	FR6LR6R6	الليثيوم الملح القلوي	14.5	50.5	1100 - 3500
AAA	الخنصر	LR03FR03R03	ملح الليثيوم القلوي	10.5	44.5	540 - 1300
AAAA	الخنصر الصغير	LR8D425	قلوي	8.3	42.5	625
في		LR12	قلوي	21.5	60	8350
مع	متوسط			26.2	50	3800 - 8000
د	كبير، مستدير	LR14 R14	الملح القلوي	34.2	61.5	8000 - 19500
F		LR20R20	الملح القلوي	33	91	مجهول
شمال		LR1R1	الملح القلوي	12	30.2	1000
نصف AA		R14250	ملح	14.5	25
R10				21.5	37.3	1800
ص 3	تاج	1604، 6F22، 6R611604A، 6LF22، 6LR61، MN1604، MX1604	ملح قلوي	26.5	48.5	150 - 1000
أ 23	الخنصر الصغير	ANSI-1181A، 8LR23، 8LR932، GP23A، E23A، LRV08، MN21V23GA		10.5	28.9	40

يُظهر ملصق البطارية العلامات الأمريكية، كما يُشير إلى تركيبها وتاريخها. يُشير الرقم L الموجود على البطارية إلى أنها قلوية. قد تختلف الأبعاد قليلاً عن الأبعاد المذكورة. على سبيل المثال، إذا كانت البطارية مُغلفة بملصق سميك، فستكون أبعادها أكبر بمقدار 1-3 مم. يضع المُصنِّع هذا الغلاف الواقي لحماية مصدر الطاقة من الظروف الجوية والصدمات عند السقوط.

الرموز القياسية لـ اللجنة الكهروتقنية الدولية

تعيين	نوع مصدر الطاقة
العلاقات العامة	هواء الزنك
R	ملح
CR	الليثيوم
SR	فضي
LR	قلوي

وبالتالي، يمكن أن تختلف أنواع الخلايا الجلفانية.

بطاريات زرية

يمكن تسمية هذه الأنواع من مصادر الطاقة بأسماء مختلفة، منها المسطحة، والقرصية، والزرية، وغيرها. وهي تأتي بتركيبات كيميائية متنوعة. في الواقع، هناك العديد منها، وهي مدرجة على موقعنا الإلكتروني. battery-ar.techinfus.com ستتمكن من العثور على أكثر من 80% من جميع أنواعها. فيما يلي أكثرها شيوعاً.

• عناصر مقاومة للضوء مصنوعة من الزنك الهوائي بأحجام 5 و10 و13، 312630 و 675عند 1.2 فولت.
• بطاريات الليثيوم CR بمقاسات تبدأ من 927 وما فوق 3032(حيث يمثل الرقم الأول أو الرقمان الأولان القطر بالملليمترات، ويمثل الرقمان الأخيران السماكة بأجزاء من عشرة من المليمتر) عند 3 فولت.
• بطاريات ساعات SR على شكل قرص بأحجام من 41 إلى 932 مع أكسيد الفضة عند 1.55 فولت.
• بطاريات LR من المقاسات 43 و 54 و 44 بجهد 1.5 فولت. تُستخدم في الآلات الحاسبة والساعات وغيرها من الأجهزة.

وصف موجز لأنواع البطاريات الشائعة

أكثر أنواع البطاريات شيوعاً اليوم هي تلك التي تأتي على شكل أسطوانات. لذا، دعونا نلقي نظرة سريعة عليها.

AA.

شائعة جدًا. جهدها 1.5 فولت وأبعادها 14.5 × 50.5 مم. تُعرف البطاريات القلوية بالرمز LR6، بينما تُعرف بطاريات الكربون والزنك بالرمزين R6 وFR6. الليثيومأطلق الناس عليهم اسماً. على شكل إصبعلأنها تشبه الأصابع إلى حد كبير.

AAA.

أبعادها 10.5 × 44.5 مم. جهدها 1.5 فولت. تُصنف البطاريات القلوية على أنها LR03وأنواع أخرى مثل R03 و FR03 وما إلى ذلك. أطلق الناس عليها اسم الإصبع الصغير بسبب تشابه حجمها مع الإصبع الصغير.

مع.

تم وضع علامة عليها على النحو التالي: R14 و LR14الجهد 1.5 فولت. يمكن أن تكون قلوية أو ملحية. يسميها البعض "متوسطة". الأبعاد 26.2 × 50 مم. طولها يقارب طول إصبع.

د.

ويُشار إليهم باسم LR20- هذه مواد قلوية. ملحتُعرف هذه البطاريات باسم R20. أبعادها: 34.2 × 61.5 مم. سعتها: 8000-12000 مللي أمبير/ساعة. يُطلق عليها البعض اسم "البطاريات الأسطوانية" أو "البطاريات الكبيرة". بدأ إنتاجها عام 1898، وتُعتبر أول بطاريات 1.5 فولت. في ذلك الوقت، كانت تُستخدم في المصابيح اليدوية، أما الآن فتُستخدم في أجهزة الراديو، ومسجلات الصوت، والساعات، وغيرها من الأجهزة.

PP3.

تتوفر هذه العناصر في صورة محلول ملحي، ويرمز لها بالرمز 6F22، وفي صورة محلول قلوي، ويرمز لها بالرمز 6LR61. كما يمكنك العثور على عناصر مصبوبة من هذا النوع، ويرمز لها بالرمز 6KR61. وهناك اسم آخر مألوف هو "تاج".

أبعادها 48.5 × 26.5 × 17.5 مم. تصل سعة البطاريات القلوية إلى 1200 مللي أمبير/ساعة، بينما تصل سعة البطاريات الملحية إلى 400 مللي أمبير/ساعة. الجهد 9 فولت. وهي عبارة عن توصيل متسلسل لعدة بطاريات مسطحة بجهد 1.5 فولت. عادةً ما يكون عددها ست أو ثلاث.

أنواع غير عادية من البطاريات

أ.

هي أسطوانية الشكل وقلوية. تُنتج 1.5 فولت. يُرمز لها بـ R23 من قِبل اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC). أبعادها 17 × 50 مم. كانت تُستخدم سابقًا في الأجهزة غير القياسية وأجهزة الكمبيوتر القديمة. أما اليوم، فمن شبه المستحيل العثور عليها.

AAAA.

تُعرف هذه البطاريات باسم LR61، وهي بطاريات قلوية أسطوانية صغيرة جدًا. تُنتج 1.5 فولت، ويبلغ قياسها 8.3 × 42.5 ملم. تُستخدم هذه البطاريات الطويلة في الكاميرات، والمصابيح اليدوية، وأقلام اللمس القوية، ومؤشرات الليزر، وأجهزة قياس نسبة السكر في الدم.

ب.

هذه بطاريات ملحية تحمل الرمز R12. كما تتوفر بطاريات قلوية تحمل الرمز LR12. وهي أسطوانية الشكل، بأبعاد 21.5 × 60 مم، وجهدها 1.5 فولت. وتُستخدم عادةً في أنظمة الإضاءة.

F.

يبلغ جهدها 1.5 فولت. وتُسمى L25 وLR25. ويقوم المصنعون بإنتاجها. عناصر الملحبسعة 10.5 مللي أمبير/ساعة، وبطاريات قلوية تصل سعتها إلى 26 مللي أمبير/ساعة. الأبعاد: 33 × 91 مم.

ن.

مُعَلَّمة بـ R1 و LR1. السعة 400-1000 مللي أمبير/ساعة. الجهد 1.5 فولت. الأبعاد 12 × 30.2 مم.

نصف AA.

يُرمز لها بـ CR14250. من نوع Li-MnO2 (ثاني أكسيد الليثيوم والمنغنيز). الجهد 3.6 فولت. أما Li-SOCl2 (كلوريد ثيونيل الليثيوم) فيُرمز لها بـ ER14250. أبعادها 14 × 25 مم.

R10.

الجهد: 1.5 فولت. بدأ إنتاجها في الاتحاد السوفيتي. بالإضافة إلى العلامات الأساسية، تحمل أيضًا الرقم 332. الأبعاد: 21 × 37 مم. انخفض إنتاجها حاليًا.

توجد بطاريات مماثلة تحتوي على عنصرين في الداخل. R10هذا المصدر الحالي مُعَلَّم بـ 2R10 ويبلغ قياسه 21.8 × 74.6 مم. جهده 3 فولت. ويُشار إليه باسم "ثنائي الاتجاه".

A23.

تتميز هذه البطارية بجهد عالٍ يبلغ 12 فولت، وأبعادها 10.3 × 28.5 ملم، وهي من النوع القلوي. وفقًا لمعيار اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، يُرمز لها بالرمز 8LR932. عند فتحها، ستجد عادةً ثماني بطاريات LR932 موصولة على التوالي. تُستخدم هذه البطارية غالبًا في أجهزة التحكم عن بُعد والألعاب.

A27.

معيار IEC 8LR732. نوع قلوي. الأبعاد: 8 × 28.2 مم. الجهد: 12 فولت. كما هو الحال في السابق، يحتوي على دائرة داخلية اتصال تسلسليثماني بطاريات من نوع LR632. مطلوبة لأجهزة التحكم عن بعد اللاسلكية، والولاعات، وولاعات السجائر التي تعمل بالكهرباء.

3336.

تم تصنيفها على أنها 3LR12 وفقًا لمعايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) وهي من النوع القلوي. 3R12إنها بطارية ملحية. تُعرف باسم البطاريات المربعة لأنها مستطيلة الشكل. يُصنع هذا النوع من البطاريات منذ عام ١٩٠١. في ذلك الوقت، كانت تُستخدم فقط في المصابيح اليدوية. لاحقًا، بدأ استخدامها في أجهزة الراديو، وأجهزة استشعار الرطوبة، والألعاب، وغيرها من الأجهزة. تعمل بجهد ٤.٥ فولت. تتراوح سعتها من ١٢٠٠ إلى ٦١٠٠ مللي أمبير/ساعة. الأبعاد: ٦٧ × ٦٢ × ٢٢ سم.

باختصار، هي عبارة عن ثلاثة أسلاك متصلة على التوالي. بطاريات AAR12.

تتوفر اليوم أنواع عديدة من البطاريات، لذا يمكنك بسهولة إيجاد البطارية المناسبة لاحتياجاتك! يُنصح باختيار البطاريات التي أثبتت جدارتها على مر الزمن، أو شراء مزودات الطاقة من شركة موثوقة.

مصنعي البطاريات

تُصنّع خلايا الطاقة من قبل شركات مختلفة، محلية وأجنبية. وتسعى كل شركة جاهدة لإنتاج بطاريات عالية الجودة، لأن سمعتها تعتمد على ذلك.

مصنعي البطاريات المحليين في روسيا

فيما يلي الشركات الرئيسية العاملة في هذا المجال.

1. فضاء
2. طاقة
3. ليوتك
4. فوتون
5. SSC
6. روبيتون
7. إرغولوكس
8. غنيمة

المصنعين الأجانب

يوجد عدد أكبر بكثير من الشركات الأجنبية مقارنة بالشركات الروسية.

1. إيكيا
2. طبيب عام
3. فارتا
4. كوداك
5. دوراسيل
6. سيفت
7. باناسونيك
8. إنرجايزر

وهكذا، يتضح من هذه المقالة أنواع البطاريات الموجودة.