Modern technology gives us many things.

ماذا تعرف عن بطاريات الشحن؟؟؟

0 1٬396

تتناقل وسائل التواصل مواضيع سيئة اللغة والسبك ،  لكنها تحمل  في بعضها، معلومات متداخلة أحيانا تهمنا، و  في بعضها فوائد، هذا  لو غربلناها  جيدا وعرفنا الغث منها والثمين،  وهذا مافعله جوالك التقنية،.

سنرى في موضوعنا هذا  ما يحدث من مشاكل وإرباكات  من جراء استخدامها الخاطئ.

البطاريات:

هي مصدر الطاقة لكل جهاز يستخدم فيه بطارية، وهى عنصر ضروري لتشغيل الأجهزة التي تعمل بها، فأهميتها من أهمية الطعام للإنسان. البطاريات هي عبارة عن وحدات تستطيع تخزين الكهرباء بطريقة آمنة حتى يتم استخدامها دون التقيد بعنصر الوقت ودون التقيد بتوصيل الكهرباء للجهاز. فكرة البطاريات أنها مصدر للطاقة البديلة حيث أن لها القدرة على تخزين الطاقة واستخدامها فيما بعد ولكن البطاريات تختلف عن الطاقة المستخدمة في المنازل والمنشآت وهي أن البطاريات هي مصدر للتيار المستمر على عكس جميع الأجهزة الكهربية والتي تعمل على التيار المتردد. كيف تتم عملية شحن البطاريات ؟ 1 البطاريات القابلة لإعادة الشحن البطاريات القابلة لإعادة الشحن هي خيار جيد بدلا من استخدام البطاريات ذات الاستخدام حتى تنتهي طاقتها ومن ثم تصبح بلا فائدة بل وتصبح مصدر للتلوث في البيئة. يسمى هذا النوع من البطاريات باسم ” الخلية الثانوية” وهى بطاريات قابلة للشحن وإعادة الاستخدام مرات عديدة، ومن ناحية التوفير فهي تعد خيار جيد بدلا من شراء بطاريات تستخدم مرة واحدة ويتم التخلص منها، وأيضا لها خاصية حرية الحركة فهي غير مرتبطة بمكان معين حتى يتم توصيل الكهرباء لها حيث أن البطاريات تمد الأجهزة بالكهرباء اللازمة لتشغيلها عن طريق شحن البطاريات. فعند استخدامنا للبطاريات فإنه يوجد معايير وتقنيات هندسية متبعة لاستخدامها وإعادة شحنها. – الإعلانات – 2 أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن يوجد نوعين أساسيين من البطاريات القابلة للشحن وهي البطاريات ذو الأقطاب المتعددة الغاطسة في حمض الكبريتيك المركز والنوع الأخر هو الجافة. 3 هيكلة البطاريات القابلة للشحن يوجد داخل البطاريات القابلة للشحن قطبين أحدهما موجب ويطلق عليه” كاثود” والأخر سالب ويطلق عليه “أنود “، بداخل كل بطارية أجزاء كيميائية وأجزاء معدنية كالرصاص والنيكل 4 طريقة شحن البطاريات تختلف البطاريات من حيث الجهد والتيار والقدرة حيث يوجد مثلا بطاريات ذات جهود متعددة اشهرهم 12 , 24 فولت. يتم التعبير عن التيار ب (تيار/ساعة) وتكتب باللغة الإنجليزية AHr أو AH. يختلف اختيار البطاريات باختلاف الحمل المراد توصيله بالبطارية فمثلا : يمكن اختيار البطاريات على النحو التالي: – الإعلانات – بطارية 12 فولت و 50 أمبير ساعة 12 فولت 60 أمبير ساعة 12 فولت 70 أمبير ساعة 12 فولت 100 أمبير ساعة 24 فولت 200 أمبير ساعة ويمكن توصيل اكثر من بطارية أما على التوالي أو بالتوازي. فالتوصيل على التوالي يتم الحصول على بطارية مكافأة بها مجموع الجهود ونفس التيار، والتوصيل بالتوازي يتم الحصول على بطارية مكافأة لها مجموع التيار ونفس جهد البطارية الواحدة، ويراعى عند التوصيل أن تكون البطاريات مماثلة لبعضها. 5 مثال التوصيل على التوالي عند توصيل 3 بطاريات 12 فولت و 50 أمبير. يكون المجموع هو 36 فولت و 50 أمبير. أما بالتوصيل على التوازي فالمجموع يكون 12 فولت و 150 أمبير ويراعى عند شحن البطاريات أن يكوون شاحن البطارية له نفس الجهد المكافئ لمجموع البطاريات أو اكثر منه قليلا. وتعتمد سرعة شحن البطارية على التيار الخاص بالشاحن. 6 مثال على شاحن التليفون المحمول جهد البطارية 3.8 فولت و 2600 مللي أمبير. يتم شحن البطارية بشاحن 5 فولت / 2 أمبير. عند شحن البطارية بشاحن اقل من 2 أمبير تزيد مدة الشحن نسبيا. ولا يفضل زيادة أو نقصان التيار من اجل الحصول على سرعة شحن أكبر أو اقل….وهذا يعتمد على قدرة البطارية والتي يتم تصميمها من قبل الشركات الموردة للبطاريات والشواحن.

منقول من موقع تسعة

*********

المفهوم العلمي:

تقاس سعة البطاريات بالامبير الساعي:أ/س

نجدها مكتوبة على البطارية، التيار لمستمر يدعى فولت، ومايصدر عن الاجهزة تيار متناوب: أمبير، وهي كمية السحب، الانفيرتر الذي في منازلنا، ترفع الجهد من 12 فولت إلى 220 متناوب، (أو Ups وحدة عدم انقطاع الكهرباء).

جهاز الريسيفر تقريبا 40 واط كطاقة، كيفية تحويل الوات إلى امبير ساعي:

أمبير =وات /فولت

التلفاز 110 وات مثلا والفولت 220 في المنازل إذن التيار المتناوب هنا: 0.5

التحويل إلى أمبير مستمر:لداخل الانفرتر:

نعامله كحهاز تحويل:(محولة افتراضية)
الامبير المستمر=(أمبير متناوب*فولت متناوب)/فولت مستمر

الفولت المستمر حوالي 12 فولت، النتيجة :9.16 امبير مستمر. إلى 80% وبشكل وسطي 50%وفي حال ال50% يكون السحب:18.32 أمبير.

طريقة أسهل:

مردود الانفرتر: 0.5 إذن الامبير المستمر:وات /6

وحسب مثالنا 110 وات امبير ، مستمر18.33

ريسيفر 40 وات امبيرمستمر 66.66

لد الإنارةطول 4م  بأمبير مستمر 4

راوتر 12 فولت بامبير مستمر 1

المجموع 30 امبير مستمر

لتحويلها لامبير ساعي: نشغل الاجهزرة لمدة 3 ساعات *30 امبير مستمر فنحصل على 90 امبير ساعي إذن سعة البطارية  المناسبة 90 امبير ساعي وهكذا.

**********

إضافات عملية:

البطاريات متشابهة كمبدأ، مختلفة كاسنخدام وإخراج، ولكن لماذا لاتناسب الانفرترات البطارية الجافة؟

لان عملية الإفراغ الكامل والتعبئة الكاملة طول انلهار لاتناسب الجافة بطيئة التفريغ والشحن.

وهناك بطاريات استخدام عميق : deep cycle  gel

وهي على انواع جافة وسائلة، وهي تتحمل الشحن البطئ ومرارا وتكرارا ، الشحن املناسب وهو الذي يشحن بمقدار 10 بالمائة من تيار البطارية، يعني لو كانت بطارية المنزل 100 أمبير تحتاج إلى شاحن 10 أمبير فقط.

لذا لايهم انقطاع الكهرباؤ بقدر محافظتنا على شحنها في الوقت المناسب، والوقت المناسب وهو قريب من تفريغها، وهذا ينطبق على بطاريات الهواتف النقالة الجافة، إن تلاحق شحنها يقصر عمرها ، لأنك تعمل على حرق صفائحها الرصاصية في كل شحن لالزوم لها، أي تقصير عمرها.

نصيحة: لاتشتهل من بطارية الانفرتر مثلا يتجاوز ال 20 % من سعتها، لذا ننصح عند عودة التيار الكهربائي إطفاء اللدات، حفاظا على أدائها السليم.

الشاحن:

مايدعى “طرانس”  الكهربائي وهو محول هام أكثر من البطارية، حيث تضعف الكهربا نهارا وتصل لل 170 فولت بالنهار الشتوي

لذا فهو لن يشحن الآن لأنه مصمم ل 220 فولت.

*الالكتروني يشحن البطارية من 160 فولط عالأقل، لكنه يحتاج منظم ينظم عمله، ولو سألنا لماذا لايبيع لنا الكهربائي إلا ذو 20 فولت ؟؟
لأن مالديه لن يعطيك سوى: 15 أمبير فمن السبب؟؟
ونصيحة أخيرة: أبعد أجهرزتك عن مهب الريح والمطر والنار والحرارة والمياه.

********
هل تريد معرفة المزيد عن البطاريات الكهربائية؟؟:

موضوع هام للاطلاع:

انواع البطاريات الكهربائية

تصنف البطاريات على حسب طريقة التفاعل الكيميائي المستخدمة في أنتاج الطاقة ..

بطارية الليثيوم

بطارية الليثيوم عبارة عن بطارية تستخدم فلز الليثيوم أو مركباته كمصعد، وهي بطاريات تستعمل لمرة واحدة وغير قابلة للشحن على العكس من بطارية ليثيوم-أيون.
تتميز بطاريات الليثيوم بأن لها كثافة شحنة عالية (عمرها طويل)، إلا أنها مرتفعة الثمن. اعتماداً على تصميم وعلى نوع مركب الليثيوم المستخدم، فإن بطاريات الليثيوم يمكن أن تعطي جهد (فرق كمون) يتراوح بين 1.5 و 3.7 فولت .
بطارية ليثيوم على شكل بطارية ساعة

 أنواع البطاريات :

تنتج المصانع أنواعًا عديدة ومختلفة من البطاريات التي يمكن أن تُصنف حسب تصميماتها الأساسية , ويحدِّد تصميم البطارية كمية الكهرباء المولِّدة , وتتوقف بعض البطاريات التي تُسمى البطاريات الأولية عن العمل، وينتهي مفعولها، ويجب التخلص منها بعد استهلاك إحدى المواد الكيميائية المكونة لها. ويمكن إعادة استعمال أنواع أخرى من البطاريات بعد نفاد طاقتها وذلك بإعادة شحنها. ويسمى مثل هذا النوع البطاريات الثانوية، أو بطاريات التخزين.

يمكن أيضًا تصنيف البطاريات حسب محتوياتها الإلكتروليتية وهي المادة الموصلة للتيار الكهربائي داخل الخلية. وتحتوي العديد من أنواع البطاريات الأولية على الإكتروليت على هيئة مواد جيلاتينية، أو على هيئة مواد تشبه المعجون. وتُعرَف مثل هذه البطاريات التي تحتوي على مكوّنات غير قابلة للانسياب بالخلايا الجافة. وتسمى أنواع قليلة من البطاريات الأولية بالخلايا السائلة لاحتوائها على مواد كيميائية سائلة. وتحتوي أغلب أنواع البطاريات الثانوية على إلكتروليت سائل.

تُصنع البطاريات في أحجام متعددة. فمثلاً، البطاريات متناهية الصغر المستعملة في ساعات اليد الكهربائية تزن حوالي 1,4جم فقط. أما البطاريات الضخمة التي تغذي الغواصات بالطاقة فتزن مايصل إلى 0,91 طن متري. وعلى كلّ، فإن المنتجين يصنعون أغلب البطاريات في أحجام قياسية محددة. وعلى ذلك، يمكن استعمال البطاريات المنتجة من مصانع مختلفة في نفس الجهاز.

تختلف البطاريات أيضًا في الجهد المتولد. فالخلية الأولية كتلك المستعملة في كاشفات الضوء اليدوية جهدها 1,5 فولت. أما أغلب البطاريات الثانوية، والمستعملة في السيارات، فهي بطاريات جهدها 12 فولت، وهي تتكوّن من ست خلايا كل منها ينتج 2 فولت ومتصلة بعضها ببعض على التوالي.

كيف تعمل البطاريات الجافة الأولية:

البطاريات الجافة الأولية هي أكثر أنواع الخلايا الجافة الأولية شيوعًا. تختلف هذه الأنواع من البطاريات في عديد من النواحي، ولكنّها تشترك جميعًا في مكوِّنات أساسية معيّنة. ويوجد في كلّ بطارية جافة أولية مكونان يسميان القطبين، ويتكون كل قطب من نوع مختلف من المواد الكيميائية الفعالة.

يتسبب الإلكتروليت الموجود بين الأقطاب في شحن أحدها وهو القطب السالب (المهبط) بشحنة سالبة، والآخر ويسمى القطب الموجب (المصعد أو الكاثود) بشحنة موجبة. ويساعد الإلكتروليت في استمرار تعزيز التفاعلات الكيميائية التي تحدث عند القطبين.
وهناك ثلاثة أنواع رئيسية من البطاريات الأولية الجافة، هي:1ـ خلايا الكربون ـ الخارصين.2ـ الخلايا القاعدية.3ـ خلايا الزئبق.

 كيف تعمل البطاريات الثانوية :صممت البطارية الثانوية بطريقة يمكن بها عكس التفاعلات الكيميائية إلى الاتجاه المضاد. وتُمْكِّن هذه الميزة من إعادة شحن البطارية بكفاءة بعد نفاد الطاقة الكهربائية التي يمكن توليدها. وأكثر أنواع البطاريات الثانوية شيوعًا هي:
1- بطاريات التخزين رصاص ـ حمض.
2- بطاريات التخزين نيكل ـ كادميوم.

بطاريات التخزين رصاص ـ حمض. تتكون من إناء مصنوع من البلاستيك أو المطاط المقَوَّى، وتحتوي على 3 ـ 6 هياكل، وكلّ هيكل يحتوي على قطبين، كلّ قطب على هيكل شبكي أو على هيئة صفائح. الهيكل الخارجي لكلّ من هذه الأقطاب على شكل صفيحة معدنية مثقبة مصنَّعة من سبيكة الرصاص ـ الأنتيمون. تتم تعبئة ثقوب هذه الهياكل الشبكية للقطب السالب بكتل من الرصاص الإسفنجي النّقي، وهذه الثقوب توجد على مسافات متساويةكما في حالة المصفاة أو المنخل. تحتوي الثقوب الموجودة بالقطب الموجب، على ثاني أكسيد الرصاص، وهو مركب ناشئ عن ارتباط عنصري الرصاص والأكسجين يحيط الإلكتروليت الذي يتكوّن من حمض الكبريتيك والماء بالأقطاب.

تتم التفاعلات الكيميائية خلال عملية التفريغ بين مكوِّنات القطبين والإلكتروليت. تتفاعل ذرات الرصاص النقية عند القطب السالب بأيونات الكبريتات السالبـة ¸SO4–· الموجودة في الإلكتروليت. تتكوّن كلّ من أيونات الكبريتات السالبة، وأيونات الهيدروجين الموجبة ¸H+·، عند إذابة حمض الكبريتيك في الماء. وبارتباط ذرات الرصاص بأيونات الكبريتات، تفقد كلّ ذرة رصاص اثنين من الإكترونات لتصبح جزئي كبريتات الرصاص ¸PbSO4·

  ترتيب البطاريات 

نستخدم في معظم الأجهزة عدة بطاريات معا وفي العادة نضعها في ترتيب متسلسل للحصول على جهد أعلى أو في ترتيب متواز للحصول على تيارات أشد وتجد قيم الجهد والتيار مدونة على كل بطارية تشتريها فإذا افترضنا أن بطارية ما تعطي جهداً مقداره 25 ،1 فولت وتياراً بقوة 500 مللي أمبير ساعة فإن ذلك يعني نظريا أن البطارية تستطيع إخراج تيار شدته 500 مللي أمبير لمدة ساعة أو تيار شدته 5 مللي أمبير لمدة 100 ساعة أو تيار شدته 25 مللي أمبير لمدة 20 ساعة أوحتى 1000 مللي أمبير لمدة نصف ساعة.
إلا أن واقع الأمر يختلف عن الافتراض النظري شيئا ما لأن الوقت اللازم لحدوث التفاعلات الكيميائية داخل البطارية يفرض حدا أقصى لشدة التيار التي تستطيع إخراجه كما أن شدة التيار المرتفعة تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية مما يؤدي إلى فقد جانب من طاقتها إذارتبنا أربع بطاريات من النوع الذي ذكرناه في هذا المثال تسلسليا نحصل على جهد قدره 5 فولت “25 ،1x 4” بشدة تيار 500 مللي أمبير ساعة. أما إذا رتبناها على التوازي فإننا نحصل على جهد قدره 25 ،1 فولت بشدة تيار 2000 “500x 4” مللي أمبيرساعة.
هل كنت تتصور أن كل هذا يحدث داخل تلك الأشياء الصغيرة التي نستخدمها كل يوم؟

ودمتم سالمين.

نرحب بمزيد من الإضافات.

جوالك التقنية.

 

 

 

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.