توصيل الأقطاب
توصيل الأقطاب

ماذا يحدث عند توصيل الأقطاب مباشرة ؟


batteries

أحدى أشهر الوسائل لتوليد الطاقة والتي نستطيع بواسطتها الحصول على جهد كهربي لتشغيل مختلف الأجهزة الالكترونية و الكهربية كالحواسيب الشخصية، الهواتف المحمولة، الألعاب الالكترونية وغيرها الكثير.

ما هي البطارية؟
البطارية ما هي الا علبة تحتوي على المواد الكيميائية اللازمة للتفاعل الكيميائي وتوليد سيل ثابت من الإلكترونيات . ولكل بطارية قطبين احدهما سالب (-) والآخر موجب (+)، ويكون اتجاه سيل الالكترونات دائما من القطب السالب إلى القطب الموجب.

ماذا يحدث عند توصيل الأقطاب مباشرة ؟

لو وصلت الأقطاب مباشرة بسلك، فإن الالكترونات تسافر بسرعة كبيرة من القطب السالب إلى القطب الموجب مؤدية إلى استهلاك البطارية في وقت سريع جدا، كما أن العملية قد تكون خطيرة جدا في حالة التوصيل المباشر في البطاريات الأكبر حجما مثل بطاريات السيارات مثلا.

متى يبدأ التفاعل داخل البطارية؟
التفاعل الكيمائي لا يبدأ إلا عند توصيل القطب السالب بالموجب بسلك أو غيره، عندها فقط يحدث التفاعل الكيميائي الذي ينتج عنه ذاك السيل من الالكترونات، لذا ليس غريبا أن تحتفظ البطاريات بطاقتها لمدة طويلة طالما ليس هناك اي اتصال بين قطبيها.

أول بطارية
أول من اخترع البطارية هو العالم اليساندرو فولتا Alessandro Volta في العام 1800م

Alessandro Volta

كانت البطارية آنذاك عبارة عن طبقات متوالية من الزنك ، ورق مشبع بالماء المالح، والفضة كما في الشكل التالي:

cell

وعرف هذا التنسيق باسم voltaic pile، وكما نلاحظ من الرسم ان الطبقة السفلية تكون مختلفة عن نوع الطبقة التي في الأعلى، وليس هناك عددا محددا من الطبقات فيمكنك إضافة اي عدد من الطبقات كما تشاء وهذا بدوره سيؤدي إلى زيادة فوليتة البطارية بمقدار محدد مع كل زيادة.

بطارية الليثيوم
لقد أخذت بطاريات الليثيوم في الحلول محل معظم البطاريات والبطاريات القابلة للشحن في معظم الأجهزة الإلكترونية حتى أن هناك مركبات “سيارات” أصبحت تدفع بمحركات كهربية تعمل على بطاريات الليثيوم.

Lithium battery
تمتاز بطاريات الليثيوم بسعتها العالية أي أن تيارها وجهادها مرتفعين كما أنها خفيفة الوزن صغيرة الحجم بالمقارنة مع البطاريات الأخرى كالبطاريات السائلة والهلامية الرصاصية وبطاريات النيكل كادميوم والنيكل هايدريد.

Lithium energy

ولا ننسى أنها أيضا تفوق الأخريات بضآلة التفريغ الذاتي عندها أي تخزن شحنتها ولا تستهلكها بنفسها كالبطاريات الأخرى.

battery weight

والأهم من كل ما ذكر أنها لا تعاني من ظاهرة تضائل الشحن Memory Effect الذي نجده في بطاريات النيكل كادميوم خاصة والنيكل ميتال هايدريد والبطاريات الهلامية والسائلة. ماذا تعني هذه الظاهرة؟؟؟

أن البطارية لا تشحن وتمتليء كليا إذا كانت فارغة كليا وقمنا بتطبيق معايير الشحن عليها بل تتذكر المرة الفائتة أنها كانت مليئة ب 90 بالمائة وتم شحنها ب 10 بالمائة وعندما فرغت كليا شحنت 10 بالمائة فقط فسرعان ما تفرغ عند الاستخدام وعند إعادة شحنها لا تشحن إلا قليل ولن تعد لها فائدة بعد ذلك!!!!

إلا أن بطارية الليثيوم تعاني أيضا من بعض المساؤيء وهي عدم رضاها بأي طريقة للشحن وأي نوع للشاحن!
فشاحنات البطاريات الأخرى تؤدي إلى تلفها وانفجارها!

أي أنها حساسة لارتفاع درجات الحرارة وجهد وتيار الشحن وأي اعتباط في التعامل معها يجعلها ترد بانفجار أو على الأقل بتلف المادة الكيميائية بداخلها وتصبح معطبة.

وقد أساءت بعض شركات اللابتوب بتطبيق تيار وجهد مرتفع لسرعة شحن بطاريات اللابتوب كشركة ديل وغيرها مما أدى إلى انفجار البطاريات واشتعال اللابتوب واضطرت الشركات لاستعادة اللابتوبس من الزبائن وتغيير معايير الشحن.