إن التسلسلات المتسلسلة أو المتوازية للخلايا الكهروكيميائية هي أجهزة موفرة للطاقة تستخدم اليوم. الانهيار الرئيسي للبطاريات هو قدرتها على الشحن.

وبالتالي ، هناك خلايا أولية ذات خلايا غير قابلة لإعادة الشحن وثانوية (قابلة لإعادة الشحن).

ما هي الخلية الأولية؟

الخلايا الأولية هي خلايا غير قابلة لإعادة الشحن ويجب إزالتها بعد تاريخ انتهاء صلاحيتها. إذا لم يكن السائل بالكهرباء ، فإننا نتحدث عن الخلايا الجافة.

عادة ما تكون الخلايا الأولية ذات طاقة عالية ، وسعة ، وتفريغ بطيء ، وسهلة الاستخدام وغير مكلفة. من المحتمل أن تكون القلويات هي البطاريات الأساسية الأكثر استخدامًا.

عادة ما يكون لديهم أنود الزنك ، كاثود الكربون والكهارل. منحنى الجهد حاد جدًا (تقريبًا خطيًا) لتفريغ البطاريات القلوية.

عندما تكون البطارية غير موصولة ، ينخفض ​​جهدها بشكل خطي تقريبًا. لذلك ، هذه الكاميرات ليست مناسبة للكاميرات الرقمية لأنها تتطلب جهدًا عاليًا نسبيًا للعمل. تبين أن البطارية القلوية "فارغة" بعد عدة ساعات من الاستخدام ، ولكنها في الواقع لا تفعل ذلك.

غالبًا ما تكون الخلايا الأولية مريحة ومتوفرة دائمًا وآمنة بيئيًا. كما أن لديها كثافة طاقة عالية جدًا.

في السنوات الأخيرة ، حققت الخلايا القابلة لإعادة الشحن كثافة الخلايا الأولية ، ولكن البطاريات القلوية التقليدية تنتج طاقة تزيد بنسبة 50٪ تقريبًا عن الخلايا الثانوية القابلة للمقارنة بالأيونات.

تقوم هذه الخلايا باستمرار بشحن وتسليم جميع أنواع الأجهزة ، من الأجهزة الأساسية المعروفة إلى الأجهزة والتطبيقات المتخصصة. تُستخدم الخلايا الأولية بشكل أساسي في ساعات المعصم ، وجهاز التحكم عن بُعد ، وألعاب الأطفال ، وإلكترونيات الترفيه عند الطلب. كما أنها تستخدم في المناطق التي يكون فيها الشحن مستحيلًا أو مستحيلًا ، في المعدات العسكرية والإنقاذ ، وفي محطات التحكم التي يصعب الوصول إليها ، وما إلى ذلك.

نظرًا لانخفاض الأسعار ، فهي مناسبة بشكل خاص لمتطلبات الطاقة المنخفضة ، وانخفاض استهلاك الطاقة لتشغيل المعدات والجهد المستمر ببساطة.

ما هي الخلية الثانوية؟

مع نمو الأجهزة المحمولة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الهواتف الذكية أو مشغلات MP3 ، يزداد الطلب على بطاريات أفضل ، ولا يجب أن نتغير كل يومين. وهنا نحتاج إلى خلايا (ثانوية) قابلة لإعادة الشحن.

مبدأ تشغيلها هو نفسه في الأساس - يتم توليد الكهرباء عن طريق تفاعل كيميائي يشمل الأنودات والكاثود والكهارل ، ولكن الفرق في التركيب الكيميائي للخلايا في البطارية.

هنا لدينا تفاعل كيميائي عكسي. عند "استهلاك" البطارية (أو عند نقل الأيونات المشحونة سلبًا إلى الجانب الإيجابي للبطارية) ، يتم شحن البطارية. من خلال توصيل الخلية الثانوية بالكهرباء الخارجية (على سبيل المثال ، الكهرباء) ، تحدث العملية العكسية - أيونات سالبة الشحنة تعود إلى الجانب السلبي للبطارية ويمكن استخدامها مرة أخرى.

البطاريات الثانوية الأكثر استخدامًا في السوق هي ليثيوم أيون (LiOn) وهيدريد النيكل والمعدن (NiMH) والنيكل والكادميوم (NiCd). بالحديث عن البطاريات المزدوجة ، يجب أن تقول إنها ليست كلها متشابهة. NiCd (كادميوم النيكل) كانت ثاني أكثر البطاريات استخدامًا في العالم ، ولكن كان لديهم مشكلة بسيطة واحدة - "تأثير الذاكرة".

يعني تأثير الذاكرة أنه يجب ملؤها وإطلاقها في كل مرة ، وإلا فإنها تفقد قدرتها بسرعة. أدى هذا إلى انتقال البشر إلى هيدريد النيكل والمعدن (NiMH). فهي أكبر قليلاً ولا "تعاني" من تأثيرات الذاكرة ، ولكن لها عمر أقصر - يمكنك إعادة شحنها 100 مرة.

أخيرًا ، يتم استخدام بطاريات LiOn الأكثر شيوعًا اليوم ، وهي الخيار الأفضل. ربما تكون قدراتهم أصغر قليلاً ، لكن تقنية الطهي الخاصة بهم أبسط مما تم وصفه سابقًا ، فهي أصغر وأسهل ولديها دورة شحن وتفريغ 1000.

الفرق بين الخلايا الأولية والثانوية



  1. تصميم الخلايا الأولية والثانوية

غالبًا ما تكون الخلايا الأولية "خلايا جافة" - حول تقنية إنشائها. بسبب عدم وجود سوائل في البطارية ، تمتلئ الخلايا بالشفط الذي يسمح للأيونات بالتحرك ولكنها تمنعها من السقوط. تستخدم الخلايا الثانوية نوعين آخرين من الخلايا - الخلايا الرطبة (الخلايا السائلة والفيضانات) والملح المذاب (الخلايا السائلة بمحتويات مختلفة قليلاً).



  1. خصائص الخلايا الأولية والثانوية

تتمتع الخلايا الأولية بمقاومة داخلية عالية ، وتفاعلات كيميائية لا رجعة فيها ، وقوة عالية ، وعادة ما تكون أصغر وأخف وزناً وأرخص بشكل عام. تتمتع الخلايا الثانوية بمقاومة داخلية منخفضة ، وتحتاج إلى إعادة الشحن ، ولديها تفاعلات كيميائية ، وهي أكثر تعقيدًا ومكلفة.



  1. استخدام الخلايا الأولية والثانوية

يتم استخدام الخلايا الأولية في الأجهزة الحالية الصغيرة ولكن الثابتة - الساعات والألعاب ومعدات السلامة والمزيد. تُستخدم الخلايا الثانوية في الأجهزة المحمولة - أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة ومشغلات mp3 والأجهزة اللوحية وما إلى ذلك.

الخلية الأولية والثانوية: جدول مقارنة

الخلية الأولية VERSUS الخلية الثانوية

معلومات موجزة عن الخلايا الأولية والثانوية

  • الخلايا الأولية قادرة على توليد الكهرباء أثناء التكوين. تُعرف أيضًا باسم البطاريات المستهلكة لأنها مصممة للاستخدام الفردي والتخلص منها. هذه هي الخلايا الأكثر استخدامًا في الأجهزة المحمولة التي لا تتطلب جهدًا عاليًا. في الواقع ، لا يمكن إعادة شحن البطاريات الأساسية بشكل موثوق به مرارًا وتكرارًا لأن التفاعلات الكيميائية لا رجعة فيها والمواد التي يصعب إرجاعها إلى حالتها الأصلية. يجب إعادة شحن الخلايا الثانوية قبل الاستخدام. تُعرف أيضًا باسم البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، ويمكن إعادة شحنها عن طريق جذب تيار كهربائي ، والذي يغير التفاعل الكيميائي الذي يحدث عند استخدام البطارية.

المراجع

  • Reddi ، TB "Battery Guide" ، الطبعة الثالثة ، نيويورك: McGraw-Hill ، 2002. طباعة
  • كرومبتون تي آر "دليل البطارية" ، الطبعة الثالثة ، أكسفورد: نيوكاسل ، أكسفورد ، 2000. طباعة
  • ليندن ، د. ، ريدي ، تي بي "دليل البطارية" ، الطبعة الثالثة ، نيويورك: ماك هيل هيل ، 2001. طباعة
  • حقوق الصورة: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/88/Secondary_Cell_Diagram.svg/500px-Secondary_Cell_Diagram.svg.png
  • حقوق الصورة: https://pixabay.com/en/battery-loading-icons-set-flat-1379208/