ما هي البطاريات القلوية؟

ما هي البطاريات القلوية؟

البطاريات القلوية (بالإنجليزية: alkaline batteries) هي بطاريات لها مدة صلاحية طويلة نسبياً، أقطابها مصنوعة من مادتي الزنك وثاني أكسيد المنغنيز، ولهذا النوع من البطاريات جهد ثابت، مما يوفر طاقة منتظمة بشكل أفضل، وهي تأتي بعدة أحجام لتناسب مختلف الاستخدامات، ومنها ما هو قابل لإعادة الشحن، ومنها ما يجب التخلص منه عندما تفرغ البطارية.^[١]

تاريخ صناعة البطاريات القلوية

طور المهندس السويسري فالديمار جانجنر (Waldemar Jungner) بطارية قلوية كادميوم فضية قابلة لإعادة الشحن في العام 1899م، كما قام بصناعة أول بطاريات تخزن الطاقة الكهربائية من خلايا النيكل والحديد والكادميوم، ثم قام العالم الأمريكي توماس إديسون (Thomas Alva Edison) بالحصول على براءة اختراع بطارية قلوية في عام 1901م.^[٢]

وأصبحت البطاريات القلوية منتج متوفر في الأسواق في الستينيات، وهي الآن أكثر البطاريات شيوعاً في العالم، وتستخدم يومياً في أجهزة التحكم عن بعد، وألعاب الأطفال، والكاميرات، وأجهزة الراديو، والمصابيح الكهربائية وغيرها، سواء أكانت من البطاريات القابلة لإعادة الشحن أم لا.^[٣]

مكونات البطاريات القلوية

تتكون البطاريات القلوية من الأجزاء التالية:^[٤]

• مادة الأنود أو القطب الموجب مصنوعة من مادة الزنك.
• مادة الكاثود أو القطب السالب مصنوعة من معجون أساسه المنغنيز.
• مادة إلكتروليت قلوي (بالإنجليزية: Electrolyte) وهي عبارة عن محلول من مادة هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH)، وعمل كوسط تتدفق فيه الأيونات والإلكترونات.
• علبة معدنية أو وعاء من الهيكل فولاذي يحتوي مكونات البطارية.
• القضيب المعدني المجمع المتصل بالطرف السالب
• مادة معدنية تفصل الأنود عن الكاثود وتحافظ على المواد من الاختلاط والتفاعل عندما تكون الدائرة الكهربائية مغلقة.

أحجام البطاريات القلوية

للبطاريات عدة أشكال وأحجام مختلفة، تستخدم بحسب مواصفات الجهاز الذي توضع في، وفيما يلي البطاريات الأكثر شيوعاً:^[٥]

• خلايا بطارية حجم D

طولها 58 ملم، وقطرها الدائري 33 مل.

• خلايا بطارية حجم C

طولها 46 ملم، وقطرها الدائري 26 ملم.

• خلايا بطارية حجم AA

طولها 50 ملم، وقطرها الدائري 14.2 ملم.

• خلايا بطارية حجم AAA

طولها 44.5 ملم، وقطرها الدائري 10.5 ملم.

• خلايا بطارية حجم AAAA

طولها 40.2 ملم، وقطرها الدائري 8.4 ملم.

• خلايا بطارية حجم N

طولها 28 ملم، وقطرها الدائري 11.5 ملم.

طريقة عمل البطارية القلوية

عندما تكون الخلية الكهربائية متصلة، وموصولة بجهاز مثل المصباح الكهربائي أو الجرس الكهربائي، تتفاعل مادة الزنك بداخلها مع مادة ثاني أكسيد المنغنيز في تفاعل كيميائي فتفقد الإلكترونات.^[٦]

ويتم تجميع هذه الإلكترونات المفقودة على القضيب المعدني داخل الخلية، مما يسمح لها بالتدفق من القطب السالب أسفل البطارية، ثم تمر عبر الأسلاك الكهربائية إلى المصباح الكهربائي أو الجرس الكهربائي، مما يجعل المصباح يضيء، أو الجرس يرن، ثم تعود الإلكترونات إلى الجزء العلوي من البطارية عبر القطب الموجب لها.^[٦]

المراجع

1. ↑ Vishal Sapru , "the-world-of-alkaline-batteries", batterypoweronline, Retrieved 17/1/2022. Edited.
2. ↑ RICHARD (30/11/2017), "history-alkaline-battery", upsbatterycenter, Retrieved 17/1/2022. Edited.
3. ↑ "what-are-alkaline-batteries", batteryguy, 1/6/2020, Retrieved 17/1/2022. Edited.
4. ↑ Jack Byrom (24/4/2017), "What Are the Elements of an Alkaline Battery?", sciencing, Retrieved 7/4/2022. Edited.
5. ↑ "/battery-size-chart", power tenergy., Retrieved 17/1/2022. Edited.
6. ^ ^{أ ب} Dominick (9/9/2019), "how do batteries work?", theconversation, Retrieved 17/1/2022. Edited.