بطاريات

البطارية هي مصدر للطاقة الكهربائية تتكون من خلية كهروكيميائية واحدة أو أكثر مع توصيلات خارجية لتشغيل الأجهزة الكهربائية . عندما تقوم البطارية بتزويد الطاقة ، يكون طرفها الموجب هو الكاثود والطرف السالب هو الأنود. الطرف المحدد بالسالب هو مصدر الإلكترونات التي ستتدفق عبر دائرة كهربائية خارجية إلى الطرف الموجب. عندما يتم توصيل بطارية بحمل كهربائي خارجي ، فإن تفاعل الأكسدة والاختزال يحول المواد المتفاعلة عالية الطاقة إلى منتجات منخفضة الطاقة ، ويتم توصيل فرق الطاقة الحرة إلى الدائرة الخارجية كطاقة كهربائية. تاريخيًا ، يشير مصطلح "البطارية" تحديدًا إلى جهاز مكون من خلايا متعددة ؛ ومع ذلك ، فقد تطور الاستخدام ليشمل الأجهزة المكونة من خلية واحدة.

تُستخدم البطاريات الأولية (التي تُستخدم مرة واحدة أو "التي تستخدم لمرة واحدة") مرة واحدة ويتم التخلص منها ، حيث يتم تغيير مواد القطب بشكل لا رجعة فيه أثناء التفريغ ؛ مثال شائع هو البطارية القلوية المستخدمة في المصابيح الكهربائية والعديد من الأجهزة الإلكترونية المحمولة. يمكن تفريغ البطاريات الثانوية (القابلة لإعادة الشحن) وإعادة شحنها عدة مرات باستخدام التيار الكهربائي المطبق ؛ يمكن استعادة التكوين الأصلي للأقطاب الكهربائية عن طريق التيار العكسي. تشمل الأمثلة بطاريات الرصاص الحمضية المستخدمة في المركبات وبطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة.

تأتي البطاريات في العديد من الأشكال والأحجام ، من الخلايا المصغرة المستخدمة لتشغيل المعينات السمعية وساعات اليد ، إلى أقصى حد ، بنوك بطاريات ضخمة بحجم الغرف التي توفر طاقة احتياطية أو طارئة لمبادلات الهاتف ومراكز بيانات الكمبيوتر. تحتوي البطاريات على طاقة نوعية أقل بكثير (طاقة لكل وحدة كتلة) من أنواع الوقود الشائعة مثل البنزين. في السيارات ، يتم تعويض هذا إلى حد ما من خلال الكفاءة العالية للمحركات الكهربائية في تحويل الطاقة الكهربائية إلى عمل ميكانيكي ، مقارنة بمحركات الاحتراق.