تعلّم كيف ‹ 🔬 علوم ومعلومات
🔋 كيف تعمل البطارية
شرح مبسط لكيف تخزن البطارية الكهرباء وتطلقها: القطب الموجب والسالب، الإلكتروليت، التفاعل الكيميائي وحركة الإلكترونات، الفرق بين البطاريات العادية والقابلة للشحن، بطارية الليثيوم، ونصائح لإطالة عمرها.
البطارية تخزن طاقة كيميائية
البطارية لا تخزن الكهرباء كما يُخزن الماء في خزان؛ إنها تخزن مواد كيميائية تتفاعل فتنتج تيارًا كهربائيًا عندما توصلها بجهاز.
الأجزاء الثلاثة
- القطب السالب (الأنود): مادة تميل لإعطاء الإلكترونات.
- القطب الموجب (الكاثود): مادة تميل لأخذ الإلكترونات.
- الإلكتروليت: مادة بينهما تسمح بمرور «الأيونات» (ذرات مشحونة)، لكنها تمنع مرور الإلكترونات مباشرة.
كيف يتولد التيار؟
- عندما توصل البطارية بجهاز (مصباح مثلًا)، تجد الإلكترونات طريقًا من القطب السالب إلى الموجب عبر السلك والجهاز.
- هذه الحركة للإلكترونات هي التيار الكهربائي الذي يشغل الجهاز.
- في الوقت نفسه، تتحرك الأيونات داخل البطارية عبر الإلكتروليت لتوازن الشحنات.
- مع الوقت، تُستهلك المواد الكيميائية، فتفرغ البطارية.
العادية والقابلة للشحن
- العادية (القلوية): التفاعل في اتجاه واحد؛ عندما تنتهي المواد، تنتهي البطارية.
- القابلة للشحن: الشاحن يدفع التيار في الاتجاه المعاكس، فيعيد المواد لحالتها الأولى، فتُستخدم مئات المرات.
بطارية الليثيوم أيون
في الجوالات واللابتوبات والسيارات الكهربائية. خفيفة، وتخزن طاقة كبيرة في حجم صغير. أيونات الليثيوم تنتقل بين القطبين عند الشحن والتفريغ.
مع مئات الدورات، تتدهور المواد تدريجيًا، فتقل سعة البطارية؛ لذلك تضعف بطارية الجوال بعد سنتين أو ثلاث.
بطارية السيارة
غالبًا رصاص وحمض: ألواح رصاص في حمض مخفف. تعطي تيارًا قويًا لثوانٍ لتشغيل المحرك، ثم يشحنها الدينامو أثناء القيادة.
إطالة عمر بطارية الليثيوم
- تجنب الحرارة الشديدة (أكبر عدو لها).
- لا تتركها تفرغ لصفر كثيرًا.
- الشحن بين 20% و80% أريح لها من 0 إلى 100 دائمًا.
- شاحن أصلي أو معتمد.
السلامة
- البطارية المنتفخة: توقف عن استخدامها فورًا (خطر حريق).
- البطاريات الزرية الصغيرة خطيرة جدًا إن بلعها طفل.
- لا ترمِ البطاريات في القمامة العادية؛ أماكن التدوير المخصصة.