باتری چشمه ای از است که از تبدیل دیگر انرژی ها به انرژی الکتریکی به وجود می آید و این انرژی در قابل دریافت است. انرژی قابل دریافت در قطب های باتری به ازای را نیروی محرکه الکتریکی (Eemf) باتری می گویند و آن را با یکای ولت اندازه گیری می کنند. قطب مثبت باتری و قطب منفی آن نام دارد.
بر اساس شرایط محیطی و شرایط الکتریکی مورد استفاده بایستی از باتریهای متفاوت استفاده نمود که دارای مشخصات گوناگون تحت شرایط دشارژ میباشند انواع باتری از نظر کاربرد عبارت است از:
-باتریهای خورشیدی که شارژ آنها تابع قوانین خاص است.
-باتریهای مورد استفاده در ups و لپتاپ و موبایل که توانایی تأمین یک جریان ثابت برای مدت زمان طولانی را دارند.
-باتریهای اتومبیل، لیفتراک و موتورسیکلت که میتوانند جریان زیادی را در مدت زمان کوتاه جهت استارت تأمین کنند.
-باتریهای سامانههای حفاظتی، روشنایی، امنیتی و سامانههای کنترل که باید دارای عمر و پایداری بالایی باشند.
-باتریهای قلمی و نیم قلمی و...(باتری که برای مصارف عمومی ساخته شدهاند) این باتریها باید ارزان باشند.
-باتریها سکهای و باتریهای پشتیبان که میتوانند جریان کمی را برای مدت زمان خیلی طولانی تأمین کنند.
بطور کلی باتریها به دو دسته قابل شارژ و غیرقابل شارژ تقسیمبندی میشوند.
باتریهای شارژ نشدنی (یک بار مصرف)
این باتری ها قادر به شارژ الکتریکی نبوده و یکبار استفاده و شارژ میشوند. باتری های غیرقابل شارژ، سلولهای خشک (باتری خشک) نیز نامیده میشوند. در باتری خشک معمولی، بر اثر واکنش ماده آند (قطب مثبت) (عنصر Zinc یا Alkaline یا Lithium یا Silver)و ماده کاتد (قطب منفی) (عنصر carbon یا chloride یا copper oxide یا iron disulfide یا manganese dioxide) با الکترولیتی که محیط بین آند و کاتد را در بر گرفته است، انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل میشود. اساس نام گذاری باتری با نامهای همچون باتری لیتیوم (Lithium) یا باتری Alkaline یا ... به دلیل عناصر استفاده در ساخت آنها میباشد. در جدول زیر توضیحات بیشتر ی آورده شده است:
هر باتری یک مقاومت داخلی (R) دارد و اختلاف پتانسیل بین قطبهای باتری (V)، زمانی که جریان I از آن میگذرد، برابر V=Eemf - IxR میباشد. فرایند تبدیل انرژی در باتری باعث افزایش مقاومت الکتریکی داخلی آن میشود و این حالت تا آنجا پیش میرود که نیروی محرکه دیگر توانایی غلبه بر آن را ندارد. افزایش مقاومت الکتریکی در باتری به دلیل نفوذ مادهٔ کاتد (منفی) به داخل مادهٔ آند رخ میدهد. در برخی از مواقع میتوان با گرم و سرد کردن باتری (انداختن در آب جوش و منقبض و منبسط کردن باتری) یا زدن ضربه، مسیرهای جدیدی را برای عبور جریان ایجا کرده و مقاومت R را تاحدودی کم کرد.
در باتری فرسوده مقاومت داخلی به قدری زیاد است که با عبور جریان، ولتاژ دو سر باتری به سرعت افت میکند و باتری قابلیت تأمین انرژی الکتریکی مفید را ندارد.
باتریهای شارژشدنی
توجه داشته باشید که برای اطلاعات بیشتر میتوانید به بخش باتری قابل شارژ مراجعه کنید.
از این باتریها برای مقاصد زیر استفاده میشود:
۱- باتریهای نیروگاهی (GROE-OGI-OPZS-FNC)
۲- باتریهای آنتنهای مخابراتی باتریهای مخابراتی NET Power-power
۳-باتریهای مورد استفاده در سامانههای ریلی و مترو
۴-باتریهای مورد استفاده در پروژههای نفت، گاز و پتروشیمی (FNC)
۵-باتریهای خورشیدی (Solar.bloc)
۶-باتریهای مورد استفاده در ups
۷- باتریهای منابع تغذیه (SLA - VRLA)
۸-باتریهای اتومبیل، لیفتراک و موتورسیکلت
۹-باتریهای سامانههای حفاظتی، روشنایی، امنیتی و سامانههای کنترل
این باتریها پس از دشارژ، با عبور جریان در جهت مخالف جریان دشارژ، بصورت الکتریکی قابل شارژ میباشند و با نام باتریهای ذخیره یا باتری شارژی نیز شناخته میشوند، عمر این باتری بیشتر از ۵ سال است و بارها میتوان آنها را شارژ و دشارژ کرد.
کاربردهای باتریهای شارژشدنی:
۱ – کاربردهایی که به دلیل صرفه اقتصادی و نیاز به توان بالاتر از توان باتری غیرقابل شارژ، باتریهای شارژی مورد استفاده قرار میگیرند. در این موارد هر چند امکان استفاده از باتریهای غیرقابل شارژ نیز وجود دارد ولی هزینه زیاد، کارائی کم و آلودگی محیط زیست را در پی خواهد داشت.
۲ – کاربردهایی که در آنها از باتریهای قابل شارژ بعنوان وسیله ذخیره انرژی استفاده میشود و باتریها توسط یک منبع انرژی اولیه شارژ و در هنگام نیاز انرژی ذخیره شده را به بار تحویل میدهند. در این حالت باتری همیشه توسط یک شارژر در زیر شارژر قرار گرفته و در مواقع قطع برق انرژی مورد نیاز مصرفکننده را تأمین میکند، باتری منبع تغذیه بدون وقفه و باتری اتومبیل، لیفتراک و موتورسیکلت نمونهای از این کاربرد میباشد.
باتریهای قابل شارژ را میتوان به دو دسته کلی اسیدی و بازی تقسیمبندی نمود که هر کدام براساس جنس الکترودهای مثبت و منفی به انواع گوناگون تقسیمبندی میشوند. برای کاربردهای صنعتی ساکن در اکثر موارد از باتریهای نیکل–کادمیوم (بازی) و برای کاربردهای که در آن لرزش وجود دارد معمولاً از باتری سرب – اسید استفاده میگردد. از ویژگیهای باتریهای قابل شارژ علاوه بر قابلیت شارژ مجدد، توان بالا، نرخ دشارژ سریع و مشخصه عملکرد بهتر دمای پائین میباشد. باتری نیکل - کادمیوم را معمولاً در Battery room یا باتری خانه نگهداری میکنند.