باتری یا پیل الکتریکی در واقع منبعی از انرژی پتانسیل است و از چند سلول تشکیل شده که هر سلول وظیفه تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی را بر عهده دارد. باتری ها از 3 بخش اصلی تشکیل شده اند. یک آند (anode) یا همان قسمت منفی (-) ، یک کاتد (cathode) یا همان قسمت مثبت (+) و نوعی الکترولیت (یک ماده شیمیایی که با آند و کاتد واکنش می‌دهد).
نحوه کارکرد باتری (battery)
زمانی که آند و کاتد یک باتری به مدار متصل است، یک واکنش شیمیایی بین آند و الکترولیت اتفاق می‌افتد. این واکنش باعث جریان الکترون‌ها در درون مدار و برگشت آن‌ها به کاتد شده و در آنجا (کاتد) ، یک واکنش دیگر رخ می‌دهد. زمانی که مواد موجود در کاتد یا آند مصرف شده یا دیگر در واکنش قابل استفاده نباشد ، باتری دیگر قادر به تولید الکتریسیته نخواهد بود. در آن حالت ، باتری اصطلاحاً « مرده » است.
هر باتری متشکل از یک یا چند سلول کوچک تر است که برای افزایش جریان باهم موازی و یا برای افزایش ولتاژ باهم سری شده اند. هر سلول خود از دو نیم سلول تشکیل شده که ماده دی الکتریک شامل یون‌های مثبت و منفی به صورت سری با هم بسته شده و تشکیل یک سلول واحد را می دهند. با وصل شدن باتری به مصرف کننده یون‌های مثبت به سمت یون‌های منفی حرکت کرده و تولید جریان می‌کنند. این کار تا زمانی ادامه می یابد که تمام یون‌ها با یکدیگر خنثی شوند که در این صورت مقاومت داخلی باتری به تدریج افزایش یافته و بعد از مدتی باتری کاملاً تخلیه می‌شود.
اجزای اصلی انواع باتری های مختلف
آند :
الکترون ها در یک مدار متصل به یک وسیله ، از آند خارج می‌شوند. « جریان » قراردادی به سمت داخل آند است.
کاتد :
الکترون ها در یک مدار متصل به یک وسیله ، به کاتد وارد می‌شوند. « جریان » قراردادی به سمت خارج کاتد است.
الکترولیت :
ماده‌ای بین دو قطب که معمولاً به صورت مایع یا ژل است. یون‌ها به راحتی بین دو قطب و از طریق الکترولیت جا به جا می‌شوند اما از انتقال الکترون‌ها درون باتری جلوگیری می‌کند.
جداکننده :
جداکننده‌ها مواد متخلخلی هستند که از اتصال آند و کاتد ( اتصال کوتاه در درون باتری ) به یکدیگر جلوگیری می‌کنند. ماده‌ی سازنده جداکننده‌ها متفاوت است. پنبه ، نایلون ، پلی‌استر ، مقوا و لایه‌های پلیمر مصنوعی از موادی هستند که در ساخت جداکننده‌ها استفاده می‌شوند. جداکننده‌ها با هیچ یک از اجزای آند، کاتد و یا الکترولیت واکنش نمی‌دهند.
واژه‌های مورداستفاده در مورد باتری
ولتاژ اسمی ( naminal voltage ) :
ولتاژ اسمی به ولتاژ خروجی باتری بعد از شارژ کامل گفته می‌شود که به واکنش شیمیایی داخل باتری بستگی دارد.
ظرفیت ( capacity ) :
وظیفه اصلی باتری ذخیره برق است و میزان برق ذخیره شده در هر باتری متفاوت است. به میزان ذخیره برق در هر باتری ظرفیت آن باتری گویند.
باتری اولیه :
باتری هایی که پس از دشارژ شدن و تخلیه دیگر قادر به شارژ مجدد نباشد باتری اولیه نامیده می شوند. باتری های قلیایی از این نوع باتری ها هستند که به علت هزینه پایین به صرفه و پر مصرف هستند.
باتری ثانویه :
باتری های نسل جدید که قابلیت شارژ مجدد و استفاده چند باره را دارند باتری ثانویه نامیده می شوند.
ادامه این مطلب را می توانید در معرفی انواع و اجزاء باتری(battery) (قسمت دوم ) مشاهده کنید.
