باتری ها این روزها به یکی از مهمترین و پرکاربردترین تجهیزات تبدیل شده اند. از باتری ها در جایی استفاده می شود که منبع تغذیه معمولی نباشد ، در جایی که ولتاژ کم لازم باشد (یعنی پایین تر از ولتاژ منبع تغذیه). ساعت ، موبایل و بسیاری از تجهیزات کوچک دیگر که نیاز به ولتاژ کمتری دارند ، عمدتا در این این مقاله قصد دارد شما را با باتری های آلکالاین یا قلیایی آشنا کند
این نوع باتری های برای غلبه بر وزن و ضعف مکانیکی صفحات سرب معرفی شده اند. اصول کار باتری قلیایی بر اساس واکنش بین روی Zn)) و دی اکسید منگنز MnO2)) است. باتری قلیایی به دلیل اینکه الکترولیت مورد استفاده در آن هیدروکسید پتاسیم است و ماده ای کاملاً قلیایی است به این نام نامگذاری شده اند.
مزایای باتری قلیایی
چگالی انرژی بالایی دارد.
این باتری در کاربردهای مداوم و متناوب به همان اندازه عملکرد خوبی دارد.
دارای عملکرد خوبی هم در دشارژ با جریان بالا و پایین دارند
همچنین عملکرد خوبی در دمای محیط و همچنین در دمای پایین دارند.
باتری قلیایی همچنین مقاومت داخلی کمی دارد.
طول عمر این باتری به اندازه کافی طولانی است.
جریان نشتی در این باتری کم است.
از ثبات ابعادی بهتری برخوردار است.
معایب باتری قلیایی
عملا این نوع باتری جز هزینه های بالای آن هیچ معایبی ندارد.
ساختار باتری قلیایی
بدنه باتری از یک محفظه استوانه ای استیل توخالی ساخته شده است. این محفظه استوانه ای شامل کلیه مواد باتری است و همچنین به عنوان کاتد باتری عمل می کند. ترمینال مثبت باتری در بالای این ظرف پیش بینی شده است. پودر منیزیم MnO2)) مخلوط شده با گرد و غبار ذغال سنگ به سطح محیط داخلی ظرف استوانه ای خالی قالب گیری می شود. این مخلوط قالب دار به عنوان مخلوط کاتدی باتری قلیایی عمل می کند. سطح داخلی لایه ضخیم مخلوط کاتد با یک جداکننده کاغذ پوشانده شده است. فضای مرکزی ، درون این جداکننده کاغذ ، با پودر روی با الکترولیت هیدروکسید پتاسیم پر شده است.
روی به عنوان یک آند عمل می کند ، و پودر آن سطح تماس را افزایش می دهد. جداکننده کاغذ خیس شده با هیدروکسید پتاسیم ، الکترولیت را در بین کاتد MnO2)) و آند Zn)) نگه می دارد. یک پین فلزی (ترجیحا از برنج ساخته شده) در امتداد محور مرکزی باتری قلیایی وارد شده است تا بار منفی جمع شود. به این پین جمع کننده منفی گفته می شود. این پین با یک درپوش سیلد شده فلزی در تماس است. یک درپوش پلاستیکی درست در داخل درپوش سیلد شده فلزی وجود دارد ، و این پوشش پلاستیکی به طور الکتریکی ظرف فلزی مثبت و کلاهک انتهایی منفی باتری قلیایی را از هم جدا می کند.
ساختار باتری قلیایی
در یک سلول باتری قلیایی ، پودر روی به عنوان یک آند عمل می کند. دی اکسید منگنز به عنوان کاتد عمل می کند و هیدروکسید پتاسیم به عنوان یک الکترولیت عمل می کند.
واکنش نیمه اول برابر است با ،
واکنش نیمه دوم ،
واکنش کلی ،
سلول باتری قلیایی برای ۱٫۵ ولت درجه بندی شده است. یک سلول قلیایی جدید بدون تخلیه ولتاژ ۱٫۵۰ تا ۱٫۶۵ ولت نشان می دهد. ولتاژ متوسط در شرایط بار ممکن است از ۱٫۱ تا ۱٫۳ ولت باشد. سلول قلیایی AA به طور کلی برای ۷۰۰ میلی آمپر درجه بندی می شود.
بسته به پارامترهای مختلف انواع مختلفی از باتری قلیایی وجود دارد.
بسته به ترکیب مواد فعال صفحات ، چهار نوع باتری وجود دارد. آنها به شرح زیر است
آهن نیکل (یا ادیسون).
نیکل- کادمیومیا Nife
روی نقره
باتری آلکوم
بسته به نوع مونتاژ ، این باتری ها به عنوان سلول های بسته شده و غیر بسته شده طبقه بندی می شوند.
بسته به نوع طراحی صفحات ، باتری قلیایی به عنوان باتری محصور و نوع باتری غیر محصور طبقه بندی می شود.
استفاده از باتری های قلیایی
انواع مختلفی از این باتری وجود دارد و از باتری های مختلف برای اهداف مختلف استفاده می شود. مانند باتری های نیکل آهن برای پیشران کامیون های صنعتی و لوکوموتیوهای معدن استفاده می شود. در شرایط هوایی بد نیز از این نوع باتری استفاده می شود. نوع دیگر باتری قلیایی باتری نیکل – کادمیوم است. آنها برای استارت موتور اصلی در خطوط هوایی تجاری ، هواپیمای نظامی استفاده می شوند. بنابراین ، می توان گفت که از باتری قلیایی عمدتاً در وسایل نقلیه متحرک و اهداف صنعتی استفاده می شود.
