بطارية كهربائية

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 21 صور
الموسوعة الحرة

البطارية الكهربائية هي مصدر للطاقة الكهربائية يتكون من خلية كهروكيميائية واحدة أو أكثر مزودة بوصلات خارجية [ 1 ] لتشغيل الأجهزة الكهربائية . عندما تُزوّد ​​البطارية الطاقة، يكون قطبها الموجب هو الكاثود وقطبها السالب هو الأنود . [ 2 ] يُعدّ القطب السالب مصدرًا للإلكترونات . عند توصيل البطارية بحمل كهربائي خارجي ، تتدفق الإلكترونات سالبة الشحنة عبر الدائرة الكهربائية وتصل إلى القطب الموجب، مما يُسبب تفاعل أكسدة-اختزال عن طريق جذب الأيونات موجبة الشحنة ، أو الكاتيونات. وهكذا، تتحول المواد المتفاعلة ذات الطاقة العالية إلى نواتج ذات طاقة أقل، ويُنقل فرق الطاقة الحرة إلى الدائرة الخارجية على شكل طاقة كهربائية. تاريخيًا، كان مصطلح "البطارية" يُشير تحديدًا إلى جهاز مُكوّن من خلايا متعددة؛ إلا أن استخدامه تطور ليشمل الأجهزة المُكوّنة من خلية واحدة. [ 3 ]

تُستخدم البطاريات الأولية (ذات الاستخدام الواحد أو "القابلة للاستبدال") مرة واحدة فقط ثم تُتلف ، حيث تتغير مواد الأقطاب الكهربائية بشكل لا رجعة فيه أثناء التفريغ؛ ومن الأمثلة الشائعة على ذلك البطارية القلوية المستخدمة في المصابيح اليدوية والعديد من الأجهزة الإلكترونية المحمولة. أما البطاريات الثانوية (القابلة لإعادة الشحن) فيمكن تفريغها وإعادة شحنها عدة مرات باستخدام تيار كهربائي؛ ويمكن استعادة التركيب الأصلي للأقطاب الكهربائية عن طريق عكس التيار. ومن الأمثلة على ذلك بطارية الرصاص الحمضية المستخدمة في سيارات محركات الاحتراق الداخلي، وبطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة والسيارات الكهربائية .

تأتي البطاريات بأشكال وأحجام متنوعة، بدءًا من الخلايا الصغيرة المستخدمة لتشغيل أجهزة السمع وساعات اليد، وصولًا إلى أكبرها حجمًا، وهي عبارة عن بنوك بطاريات ضخمة بحجم غرف تُستخدم لتوفير الطاقة الاحتياطية أو في حالات الطوارئ لمقاسم الهاتف ومراكز بيانات الحاسوب . تتميز البطاريات بانخفاض طاقتها النوعية (الطاقة لكل وحدة كتلة) مقارنةً بالوقود الشائع كالبنزين. في السيارات، يُعوض هذا جزئيًا بالكفاءة العالية للمحركات الكهربائية في تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، مقارنةً بمحركات الاحتراق الداخلي.

تاريخ

اختراع

عمود فولطائي ، أول بطارية
الفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا يشرح نظرية التراكم للإمبراطور الفرنسي نابليون بونابرت

استخدم بنجامين فرانكلين مصطلح "البطارية" لأول مرة عام 1749 عندما كان يجري تجارب على الكهرباء باستخدام مجموعة من مكثفات ليدن المتصلة . [ 4 ] جمع فرانكلين عددًا من هذه المكثفات فيما أسماه "البطارية"، مستخدمًا المصطلح العسكري للأسلحة التي تعمل معًا. [ 5 ] من خلال مضاعفة عدد المكثفات، أمكن تخزين شحنة أقوى، وبالتالي توفير طاقة أكبر عند التفريغ.

قام الفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا ببناء ووصف أول بطارية كهروكيميائية، وهي ما يُعرف بالكومة الفولتية ، عام 1800. [ 6 ] كانت هذه البطارية عبارة عن مجموعة من صفائح النحاس والزنك، تفصل بينها أقراص ورقية مشبعة بمحلول ملحي، قادرة على إنتاج تيار ثابت لفترة طويلة. لم يدرك فولتا أن الجهد الكهربائي ناتج عن تفاعلات كيميائية. فقد اعتقد أن خلاياه مصدر طاقة لا ينضب، [ 7 ] وأن آثار التآكل المصاحبة لها عند الأقطاب الكهربائية مجرد إزعاج، وليست نتيجة حتمية لعملها، كما أثبت مايكل فاراداي عام 1834. [ 8 ]

على الرغم من القيمة الكبيرة للبطاريات المبكرة في الأغراض التجريبية، [ 9 ] إلا أن جهدها كان يتذبذب عمليًا، ولم تكن قادرة على توفير تيار عالٍ لفترة طويلة. وكانت خلية دانييل ، التي اخترعها الكيميائي البريطاني جون فريدريك دانييل عام 1836 ، أول مصدر عملي للكهرباء ، وأصبحت معيارًا صناعيًا، وانتشر استخدامها على نطاق واسع كمصدر طاقة لشبكات التلغراف الكهربائية . [ 10 ] وتتكون من وعاء نحاسي مملوء بمحلول كبريتات النحاس ، مغمور فيه وعاء فخاري غير مزجج مملوء بحمض الكبريتيك وقطب كهربائي من الزنك. [ 11 ]

استخدمت هذه الخلايا الرطبة محاليل إلكتروليتية سائلة، كانت عرضة للتسرب والانسكاب في حال عدم التعامل معها بشكل صحيح. واستخدم العديد منها أوعية زجاجية لحفظ مكوناتها، مما جعلها هشة وخطيرة. هذه الخصائص جعلت الخلايا الرطبة غير مناسبة للأجهزة المحمولة. ومع اقتراب نهاية القرن التاسع عشر، أدى اختراع بطاريات الخلايا الجافة ، التي استبدلت المحلول الإلكتروليتي السائل بمعجون، إلى جعل الأجهزة الكهربائية المحمولة عملية. [ 12 ]

تاريخياً، كانت البطاريات في أجهزة الأنابيب المفرغة تستخدم خلية رطبة للبطارية "أ" (لتوفير الطاقة للفتيل) وخلية جافة للبطارية "ب" (لتوفير جهد اللوحة).

التطورات الجارية

بين عامي 2010 و2018، نما الطلب على البطاريات بنسبة 30% سنوياً، ليصل إلى 180 جيجاواط/ساعة في عام 2018. وتشير التقديرات المتحفظة إلى أن معدل النمو سيستمر عند 25% تقريباً، ليصل الطلب إلى 2600 جيجاواط/ساعة في عام 2030. إضافة إلى ذلك، من المتوقع أن تؤدي تخفيضات التكاليف إلى زيادة الطلب إلى 3562 جيجاواط/ساعة. [ 13 ]  

تشمل الأسباب المهمة لهذا المعدل المرتفع لنمو صناعة البطاريات الكهربائية كهربة وسائل النقل، والتوسع الكبير في نشرها في شبكات الكهرباء، بدعم من مبادرات إزالة الكربون . [ 13 ]

تُعدّ البطاريات الكهربائية الموزعة، كتلك المستخدمة في المركبات الكهربائية ( نظام نقل الطاقة من المركبة إلى الشبكة ) وفي أنظمة تخزين الطاقة المنزلية المزودة بعدادات ذكية والمتصلة بشبكات ذكية للاستجابة للطلب ، عناصر فاعلة في شبكات إمداد الطاقة الذكية. [ 14 ] ويمكن أن يُسهم الاستخدام الثانوي للبطاريات المستنفدة جزئيًا في تعزيز الفائدة الإجمالية للبطاريات الكهربائية من خلال خفض تكاليف تخزين الطاقة وتقليل تأثير الانبعاثات بفضل عمرها التشغيلي الأطول. في هذا السياق، تُعاد تهيئة بطاريات المركبات الكهربائية التي انخفضت سعتها إلى أقل من 80% (عادةً بعد 5-8 سنوات من الخدمة) لاستخدامها في أنظمة الإمداد الاحتياطي أو أنظمة تخزين الطاقة المتجددة. [ 15 ]

يُقصد بتخزين الطاقة على نطاق الشبكة استخدام البطاريات على نطاق واسع لجمع وتخزين الطاقة من الشبكة أو محطة توليد الطاقة، ثم تفريغ تلك الطاقة لاحقًا لتوفير الكهرباء أو خدمات الشبكة الأخرى عند الحاجة. يُعد تخزين الطاقة على نطاق الشبكة (سواء كان جاهزًا للاستخدام أو موزعًا) مكونًا أساسيًا لشبكات إمداد الطاقة الذكية. [ 16 ]

التحول النموذجي الحسابي

أحدث ظهور النمذجة الحاسوبية ثورة في تصميم مواد البطاريات، مما أتاح إجراء عمليات فحص عالية الإنتاجية ومحاكاة ذرية تسرع من اكتشاف الإلكتروليتات والأقطاب الكهربائية الجديدة، متجاوزة بذلك أساليب التجربة والخطأ التقليدية. [ 17 ]

الكيمياء والمبادئ

خلية فولطية لأغراض التوضيح. في هذا المثال، يتم ربط نصفي الخلية بواسطة جسر ملحي يسمح بانتقال الأيونات.

تحوّل البطاريات الطاقة الكيميائية مباشرةً إلى طاقة كهربائية . في كثير من الحالات، تكون الطاقة الكهربائية المنبعثة هي الفرق في طاقات التماسك [ 18 ] أو طاقات الروابط بين المعادن أو الأكاسيد أو الجزيئات التي تخضع للتفاعل الكهروكيميائي. على سبيل المثال، يمكن تخزين الطاقة في الزنك أو الليثيوم، وهما معدنان عاليان الطاقة لأنهما لا يستقران بروابط إلكترونات d، على عكس المعادن الانتقالية . تُصمّم البطاريات بحيث لا يحدث تفاعل الأكسدة والاختزال المُفضّل طاقيًا إلا عندما تتحرك الإلكترونات عبر الجزء الخارجي من الدائرة.

تتكون البطارية من عدد من الخلايا الفولتية . تتألف كل خلية من نصفين متصلين على التوالي بواسطة إلكتروليت موصل يحتوي على كاتيونات معدنية . يحتوي أحد النصفين على الإلكتروليت والقطب السالب، وهو القطب الذي تهاجر إليه الأنيونات (الأيونات سالبة الشحنة)؛ بينما يحتوي النصف الآخر على الإلكتروليت والقطب الموجب، وهو القطب الذي تهاجر إليه الكاتيونات ( الأيونات موجبة الشحنة ). تُختزل الكاتيونات (تُضاف إليها الإلكترونات) عند المهبط، بينما تتأكسد ذرات المعدن (تُزال منها الإلكترونات) عند المصعد. [ 19 ] تستخدم بعض الخلايا إلكتروليتات مختلفة لكل نصف؛ وفي هذه الحالة، يُستخدم فاصل لمنع اختلاط الإلكتروليتات مع السماح للأيونات بالتدفق بين نصفي الخلية لإكمال الدائرة الكهربائية.

لكل نصف خلية قوة دافعة كهربائية ( emf ، تُقاس بالفولت) بالنسبة إلى قطب مرجعي . القوة الدافعة الكهربائية الكلية للخلية هي الفرق بين القوتين الدافعتين الكهربائيتين لنصفيها. [ 20 ] وبالتالي، إذا كانت الأقطاب الكهربائية تمتلك قوى دافعة كهربائيةهـ1{\displaystyle {\mathcal {E}}_{1}}وهـ2{\displaystyle {\mathcal {E}}_{2}}إذن، فإن صافي القوة الدافعة الكهربائية هوهـ2-هـ1{\displaystyle {\mathcal {E}}_{2}-{\mathcal {E}}_{1}}بمعنى آخر، فإن القوة الدافعة الكهربائية الصافية هي الفرق بين جهود الاختزال لأنصاف التفاعلات . [ 21 ]

القوة الدافعة الكهربائية أوΔVالخفاش{\displaystyle \displaystyle {\Delta V_{\text{bat}}}}يُعرف الفرق بين طرفي الخلية بجهد الطرف (الفرق) ويُقاس بالفولت . [ 22 ] يُسمى جهد طرفي الخلية التي لا تُشحن ولا تُفرغ بجهد الدائرة المفتوحة، وهو يساوي القوة الدافعة الكهربائية للخلية. وبسبب المقاومة الداخلية، [ 23 ] يكون جهد طرفي الخلية أثناء التفريغ أقل من جهد الدائرة المفتوحة، بينما يكون جهد طرفي الخلية أثناء الشحن أعلى من جهد الدائرة المفتوحة. [ 24 ] تتميز الخلية المثالية بمقاومة داخلية مهملة، لذا فإنها تحافظ على جهد طرفي ثابت.هـ{\displaystyle {\mathcal {E}}}حتى تنفد، ثم ينخفض ​​الجهد إلى الصفر. إذا حافظت خلية كهذه على جهد 1.5 فولت وأنتجت شحنة مقدارها كولوم واحد ، فإنها عند تفريغها بالكامل ستكون قد أنجزت شغلاً مقداره 1.5 جول . [ 22 ] في الخلايا الفعلية، تزداد المقاومة الداخلية أثناء التفريغ [ 23 ] وينخفض ​​جهد الدائرة المفتوحة أيضًا أثناء التفريغ. إذا رُسم الجهد والمقاومة مقابل الزمن، فإن الرسوم البيانية الناتجة عادةً ما تكون منحنى؛ ويختلف شكل المنحنى تبعًا للتركيب الكيميائي والترتيب الداخلي المستخدم.

يعتمد الجهد المتولد بين طرفي الخلية على الطاقة المنبعثة من التفاعلات الكيميائية بين أقطابها والإلكتروليت. تختلف الخلايا القلوية وخلايا الزنك والكربون في تركيبها الكيميائي، لكنها تولد قوة دافعة كهربائية متقاربة تبلغ 1.5 فولت تقريبًا؛ وبالمثل، تختلف خلايا النيكل والكادميوم وخلايا النيكل والمعدن الهيدريدي في تركيبها الكيميائي، لكنها تولد قوة دافعة كهربائية متقاربة تبلغ 1.2 فولت تقريبًا. [ 25 ] أما التغيرات الكبيرة في الجهد الكهروكيميائي في تفاعلات مركبات الليثيوم فتُنتج قوى دافعة كهربائية في خلايا الليثيوم تبلغ 3 فولت أو أكثر. [ 26 ]

يمكن لأي سائل أو جسم رطب تقريبًا يحتوي على كمية كافية من الأيونات ليكون موصلًا للكهرباء أن يعمل كإلكتروليت للخلية. وكتجربة علمية مبتكرة، يمكن إدخال قطبين كهربائيين مصنوعين من معادن مختلفة في ليمونة ، [ 27 ] أو بطاطا، [ 28 ] وما إلى ذلك، لتوليد كميات صغيرة من الكهرباء.

يمكن صنع خلية فولطية من عملتين معدنيتين (مثل النيكل والبنس ) وقطعة من منشفة ورقية مغموسة في ماء مالح . تولد هذه الخلية جهدًا منخفضًا جدًا، ولكن عند توصيل العديد منها على التوالي ، يمكنها أن تحل محل البطاريات العادية لفترة قصيرة. [ 29 ]

الأنواع

البطاريات الأولية والثانوية

من الأعلى إلى الأسفل: بطارية كبيرة 4.5 فولت 3R12 ، وخلية D ، وخلية C ، وخلية AA ، وخلية AAA ، وخلية AAAA ، وبطارية A23 ، وبطارية 9 فولت PP3 ، وزوج من بطاريات الأزرار (CR2032 وLR44).

تُصنف البطاريات إلى نوعين: أولي وثانوي:

  • صُممت البطاريات الأولية للاستخدام حتى نفاد طاقتها ثم التخلص منها. تفاعلاتها الكيميائية غير قابلة للانعكاس عمومًا، لذا لا يمكن إعادة شحنها. عندما ينفد مخزون المواد المتفاعلة في البطارية، تتوقف البطارية عن إنتاج التيار وتصبح عديمة الفائدة. [ 30 ]
  • يمكن إعادة شحن البطاريات الثانوية ؛ أي يمكن عكس تفاعلاتها الكيميائية بتطبيق تيار كهربائي على الخلية. هذا يُعيد توليد المواد الكيميائية المتفاعلة الأصلية، بحيث يمكن استخدامها وإعادة شحنها واستخدامها مرة أخرى عدة مرات. [ 31 ]

أُعيد تشغيل بعض أنواع البطاريات الأولية، المستخدمة مثلاً في دوائر التلغراف ، عن طريق استبدال الأقطاب الكهربائية. [ 32 ] أما البطاريات الثانوية، فلا يمكن إعادة شحنها إلى أجل غير مسمى بسبب تبدد المواد الفعالة، وفقدان الإلكتروليت، والتآكل الداخلي.

تُنتج البطاريات الأولية، أو الخلايا الأولية ، تيارًا كهربائيًا فور تركيبها. وتُستخدم هذه البطاريات عادةً في الأجهزة المحمولة ذات الاستهلاك المنخفض للتيار، أو التي تُستخدم بشكل متقطع، أو التي تُستخدم بعيدًا عن مصادر الطاقة البديلة، كما هو الحال في دوائر الإنذار والاتصالات حيث يتوفر التيار الكهربائي بشكل متقطع. لا يُمكن إعادة شحن الخلايا الأولية غير القابلة لإعادة الشحن بشكل موثوق، نظرًا لأن التفاعلات الكيميائية فيها غير قابلة للانعكاس بسهولة، وقد لا تعود المواد الفعالة إلى حالتها الأصلية. لذا، يُوصي مُصنّعو البطاريات بعدم محاولة إعادة شحن الخلايا الأولية. [ 33 ] وبشكل عام، تتميز هذه البطاريات بكثافة طاقة أعلى من البطاريات القابلة لإعادة الشحن، [ 34 ] ولكن البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن لا تُؤدي أداءً جيدًا في التطبيقات ذات الاستهلاك العالي للتيار مع أحمال أقل من 75 أوم (75 Ω). ومن الأنواع الشائعة للبطاريات غير القابلة لإعادة الشحن بطاريات الزنك والكربون والبطاريات القلوية .

يجب شحن البطاريات الثانوية، المعروفة أيضًا بالخلايا الثانوية أو البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، قبل استخدامها لأول مرة؛ وعادةً ما تُجمّع بمواد فعّالة وهي في حالة تفريغ. تُشحن البطاريات القابلة لإعادة الشحن بتطبيق تيار كهربائي، مما يعكس التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء التفريغ/الاستخدام. تُسمى الأجهزة التي توفر التيار المناسب بالشواحن. أقدم أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن هي بطارية الرصاص الحمضية ، والتي تُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات السيارات والقوارب . تحتوي هذه التقنية على إلكتروليت سائل في حاوية غير محكمة الإغلاق، مما يتطلب إبقاء البطارية في وضع رأسي وتهوية المنطقة جيدًا لضمان تبديد آمن لغاز الهيدروجين الناتج أثناء الشحن الزائد. تُعد بطارية الرصاص الحمضية ثقيلة نسبيًا مقارنةً بكمية الطاقة الكهربائية التي يمكنها توفيرها. انخفاض تكلفة تصنيعها ومستويات تيارها العالي يجعلها شائعة الاستخدام حيث تكون سعتها (أكثر من 10 أمبير/ساعة تقريبًا) أكثر أهمية من الوزن ومشاكل النقل. من التطبيقات الشائعة بطارية السيارة الحديثة ، والتي يمكنها، بشكل عام، توفير تيار ذروة يبلغ 450 أمبير .

تعبير

رسم تخطيطي لبطارية جافة: 1. غطاء نحاسي، 2. مانع تسرب بلاستيكي، 3. مساحة تمدد، 4. كرتون مسامّي، 5. علبة زنك، 6. قضيب كربون، 7. خليط كيميائي

تم إنتاج أنواع عديدة من الخلايا الكهروكيميائية، مع عمليات كيميائية وتصاميم مختلفة، بما في ذلك الخلايا الجلفانية ، والخلايا الإلكتروليتية ، وخلايا الوقود ، وخلايا التدفق ، والخلايا الفولتية. [ 35 ]

تحتوي بطارية الخلية الرطبة على إلكتروليت سائل . وتُعرف أيضاً بالخلية المغمورة ، حيث يغطي السائل جميع الأجزاء الداخلية، أو بالخلية ذات التهوية ، حيث يمكن للغازات المتولدة أثناء التشغيل أن تتسرب إلى الهواء. كانت الخلايا الرطبة بمثابة مقدمة للخلايا الجافة، وتُستخدم عادةً كأداة تعليمية في الكيمياء الكهربائية . يمكن بناؤها باستخدام لوازم المختبر الشائعة، مثل الكؤوس الزجاجية ، لعرض كيفية عمل الخلايا الكهروكيميائية. يُعد نوع معين من الخلايا الرطبة، يُعرف بخلية التركيز، مهماً في فهم التآكل . قد تكون الخلايا الرطبة خلايا أولية (غير قابلة لإعادة الشحن) أو خلايا ثانوية (قابلة لإعادة الشحن). في الأصل، صُنعت جميع البطاريات الأولية العملية، مثل خلية دانييل ، على شكل خلايا رطبة مفتوحة من الأعلى في أوعية زجاجية. من أنواع الخلايا الرطبة الأولية الأخرى: خلية ليكلانش ، وخلية غروف ، وخلية بنسن ، وخلية حمض الكروميك ، وخلية كلارك ، وخلية ويستون . تم تكييف كيمياء خلية ليكلانش مع أولى الخلايا الجافة. لا تزال الخلايا الرطبة تُستخدم في بطاريات السيارات وفي الصناعة لتوفير الطاقة الاحتياطية لمفاتيح التوزيع ، والاتصالات، وأنظمة الطاقة غير المنقطعة الكبيرة ، ولكن في كثير من الأماكن، تُستخدم بدلاً منها بطاريات الخلايا الهلامية . وتستخدم هذه التطبيقات عادةً خلايا الرصاص الحمضية أو خلايا النيكل والكادميوم . أما بطاريات الملح المنصهر فهي بطاريات أولية أو ثانوية تستخدم ملحًا منصهرًا كمحلول إلكتروليتي. وتعمل هذه البطاريات في درجات حرارة عالية، ويجب أن تكون معزولة جيدًا للاحتفاظ بالحرارة.

تستخدم الخلية الجافة إلكتروليتًا معجونًا، يحتوي على رطوبة كافية فقط لتدفق التيار. على عكس الخلية الرطبة، يمكن للخلية الجافة العمل في أي وضعية دون انسكاب، لعدم احتوائها على سائل حر، مما يجعلها مناسبة للأجهزة المحمولة. بالمقارنة، كانت الخلايا الرطبة الأولى عبارة عن حاويات زجاجية هشة مع قضبان رصاص معلقة من فتحتها العلوية، وتتطلب عناية فائقة لتجنب الانسكاب. لم تصل بطاريات الرصاص الحمضية إلى مستوى أمان وسهولة حمل الخلية الجافة إلا بعد تطوير بطارية الجل . من أنواع الخلايا الجافة الشائعة بطارية الزنك والكربون ، والتي تُسمى أحيانًا خلية ليكلانشيه الجافة ، بجهد اسمي 1.5 فولت ، وهو نفس جهد البطارية القلوية (لأن كلتيهما تستخدمان نفس تركيبة الزنك وثاني أكسيد المنغنيز ). تتكون الخلية الجافة القياسية من مصعد زنك ، عادةً ما يكون على شكل وعاء أسطواني، ومهبط كربوني على شكل قضيب مركزي. الإلكتروليت هو كلوريد الأمونيوم على شكل معجون بجوار مصعد الزنك. تُملأ المساحة المتبقية بين الإلكتروليت ومهبط الكربون بمعجون ثانٍ يتكون من كلوريد الأمونيوم وثاني أكسيد المنغنيز، حيث يعمل الأخير كمزيل للاستقطاب . وفي بعض التصاميم، يُستبدل كلوريد الأمونيوم بكلوريد الزنك .

يمكن تخزين بطارية احتياطية غير مُجمّعة (غير مُفعّلة ولا تُزوّد ​​بالطاقة) لفترة طويلة (قد تصل إلى سنوات). عند الحاجة إليها، يتم تجميعها (مثلاً، بإضافة محلول إلكتروليتي)؛ وبمجرد تجميعها، تُشحن البطارية وتصبح جاهزة للعمل. على سبيل المثال، قد يتم تفعيل بطارية صمام مدفعية إلكتروني بفعل قوة إطلاق النار. يؤدي التسارع إلى كسر كبسولة المحلول الإلكتروليتي، مما يُفعّل البطارية ويُشغّل دوائر الصمام. عادةً ما تُصمّم البطاريات الاحتياطية لعمر خدمة قصير (ثوانٍ أو دقائق) بعد تخزينها لفترة طويلة (سنوات). أما البطارية التي تعمل بالماء، والمُستخدمة في الأجهزة الأوقيانوغرافية أو التطبيقات العسكرية، فتُفعّل عند غمرها في الماء.

في 28 فبراير 2017، أصدرت جامعة تكساس في أوستن بيانًا صحفيًا حول نوع جديد من بطاريات الحالة الصلبة ، طوّره فريق بقيادة جون غودينوف ، مخترع بطاريات الليثيوم أيون ، "والتي قد تُسهم في إنتاج بطاريات قابلة لإعادة الشحن أكثر أمانًا وأسرع شحنًا وأطول عمرًا للأجهزة المحمولة والسيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة الثابتة". [ 36 ] ويُقال أيضًا إن بطارية الحالة الصلبة تتمتع "بكثافة طاقة أعلى بثلاث مرات"، مما يزيد من عمرها الافتراضي في المركبات الكهربائية، على سبيل المثال. كما يُفترض أن تكون أكثر ملاءمة للبيئة نظرًا لاستخدامها مواد أقل تكلفة وصديقة للبيئة، مثل الصوديوم المستخرج من مياه البحر. وتتميز هذه البطاريات أيضًا بعمر أطول بكثير. [ 37 ]

طورت شركة سوني بطارية بيولوجية تولد الكهرباء من السكر بطريقة مشابهة للعمليات التي تُلاحظ في الكائنات الحية. وتولد هذه البطارية الكهرباء باستخدام إنزيمات تُحلل الكربوهيدرات. [ 38 ]

تُعدّ بطارية الرصاص الحمضية المنظمة بصمام مغلق (بطارية VRLA) شائعة الاستخدام في صناعة السيارات كبديل لبطارية الرصاص الحمضية الرطبة. تستخدم بطارية VRLA إلكتروليت حمض الكبريتيك المُثبَّت ، مما يقلل من احتمالية التسرب ويُطيل عمرها الافتراضي . [ 39 ] تُثبِّت بطاريات VRLA الإلكتروليت. وهناك نوعان منها:

تشمل أنواع البطاريات المحمولة القابلة لإعادة الشحن عدة أنواع من البطاريات الجافة المغلقة، والتي تُستخدم في تطبيقات مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة . وتشمل هذه الأنواع (مرتبة حسب كثافة الطاقة والتكلفة) : النيكل-كادميوم (NiCd)، والنيكل-زنك (NiZn)، والنيكل-هيدريد المعدني (NiMH)، وبطاريات الليثيوم أيون (Li-ion). وتستحوذ بطاريات الليثيوم أيون على الحصة الأكبر من سوق البطاريات الجافة القابلة لإعادة الشحن. وقد حلت بطاريات النيكل-هيدريد المعدني محل بطاريات النيكل-كادميوم في معظم التطبيقات نظرًا لسعتها الأعلى، إلا أن بطاريات النيكل-كادميوم لا تزال تُستخدم في الأدوات الكهربائية وأجهزة الاتصال اللاسلكي ثنائية الاتجاه والمعدات الطبية .

شهدت العقد الأول من الألفية الثانية تطوراتٍ شملت بطاريات مزودة بإلكترونيات مدمجة مثل USBCELL ، التي تتيح شحن بطارية AA عبر منفذ USB ، وبطاريات نانوبول التي تسمح بمعدل تفريغ أعلى بنحو 100 ضعف من البطاريات الحالية، وحزم بطاريات ذكية مزودة بأجهزة مراقبة حالة الشحن ودوائر حماية تمنع التلف الناتج عن التفريغ الزائد. كما تتيح خاصية التفريغ الذاتي المنخفض (LSD) شحن الخلايا الثانوية قبل الشحن.

استُخدمت بطاريات الليثيوم والكبريت في أطول وأعلى رحلة طيران تعمل بالطاقة الشمسية. [ 40 ]

للاستخدامات الاستهلاكية والصناعية

تُصنّع البطاريات بجميع أنواعها للاستخدام المنزلي والصناعي. قد تستخدم البطاريات الصناعية الأغلى ثمناً تركيبات كيميائية توفر نسبة طاقة إلى حجم أعلى، ومعدل تفريغ ذاتي أقل، وبالتالي عمرًا أطول عند عدم الاستخدام، ومقاومة أكبر للتسرب، وقدرة على تحمل درجات الحرارة والرطوبة العالية المصاحبة للتعقيم بالبخار في الأجهزة الطبية. [ 41 ]

الدمج والإدارة

تُوضع البطاريات ذات الحجم القياسي في حامل البطاريات بالجهاز المُستخدم لها. أما في حال عدم استخدام الجهاز للبطاريات ذات الحجم القياسي، فيتم عادةً تجميعها في حزمة بطاريات مُخصصة تحتوي على عدة بطاريات، بالإضافة إلى ميزات مثل نظام إدارة البطاريات وعازل البطاريات، مما يضمن شحن وتفريغ البطاريات بشكل متساوٍ.

المقاسات

تتنوع البطاريات الأولية المتوفرة بسهولة للمستهلكين، بدءًا من بطاريات الأزرار الصغيرة المستخدمة في الساعات الكهربائية، وصولًا إلى بطاريات رقم 6 المستخدمة في دوائر الإشارة أو غيرها من التطبيقات طويلة الأمد. أما البطاريات الثانوية، فتُصنع بأحجام كبيرة جدًا؛ إذ يمكن للبطاريات الضخمة تشغيل غواصة أو تثبيت شبكة كهربائية والمساعدة في توزيع الأحمال القصوى.

اعتبارًا من عام 2017تم بناء أكبر بطارية في العالم في جنوب أستراليا بواسطة شركة تسلا ، وتبلغ سعتها التخزينية 129  ميغاواط/ساعة. [ 42 ] وفي عام 2013، تم بناء بطارية أخرى في مقاطعة خبي الصينية، تبلغ سعتها  التخزينية 36 ميغاواط/ساعة، بتكلفة 500 مليون دولار. [ 43 ] كما توجد بطارية ضخمة أخرى، مكونة من خلايا النيكل والكادميوم ، في فيربانكس، ألاسكا . تغطي هذه البطارية مساحة 2000 متر مربع (22000 قدم مربع ) - أي أكبر من ملعب كرة قدم - وتزن 1300 طن. وقد صنعتها شركة ABB لتوفير طاقة احتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي. ويمكن لهذه البطارية توفير 40 ميغاواط من الطاقة لمدة تصل إلى سبع دقائق. [ 44 ] وقد استُخدمت بطاريات الصوديوم والكبريت لتخزين طاقة الرياح . [ 45 ] ويعمل نظام بطاريات بسعة 4.4 ميغاواط/ساعة، قادر على توفير 11 ميغاواط لمدة 25 دقيقة، على استقرار إنتاج مزرعة رياح أواهي في هاواي. [ 46 ]     

مقارنة

تُحدد كيمياء البطارية العديد من الخصائص المهمة للخلايا، مثل الجهد الكهربائي، وكثافة الطاقة، وقابلية الاشتعال، وبنيات الخلايا المتاحة، ونطاق درجة حرارة التشغيل، وفترة الصلاحية. [ 47 ]

الأداء والسعة والتصريفات

جهاز لفحص جهد البطارية

قد تختلف خصائص البطارية باختلاف دورات التحميل والشحن ، وعلى مدار عمرها الافتراضي، وذلك تبعًا لعدة عوامل منها التركيب الكيميائي الداخلي، واستهلاك التيار ، ودرجة الحرارة. في درجات الحرارة المنخفضة، لا تستطيع البطارية توفير الطاقة الكافية. لذا، في المناطق الباردة، يقوم بعض مالكي السيارات بتركيب سخانات للبطارية، وهي عبارة عن وسادات تسخين كهربائية صغيرة تُبقي بطارية السيارة دافئة.

سعة البطارية هي كمية الشحنة الكهربائية التي يمكنها توفيرها بجهد لا ينخفض ​​عن جهد طرفي محدد. كلما زادت كمية مادة القطب في الخلية، زادت سعتها. تتمتع الخلية الصغيرة بسعة أقل من خلية أكبر بنفس التركيب الكيميائي، على الرغم من أنهما تُنتجان نفس جهد الدائرة المفتوحة. [ 48 ] تُقاس السعة عادةً بالأمبير-ساعة (A·h) (mAh للبطاريات الصغيرة). تُحسب السعة المقدرة للبطارية عادةً بضرب 20 ساعة في التيار الذي يمكن أن توفره بطارية جديدة باستمرار لمدة 20 ساعة عند 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت) ، مع الحفاظ على جهد طرفي محدد لكل خلية. على سبيل المثال، يمكن لبطارية سعتها 100 أمبير-ساعة أن توفر 5 أمبير على مدار 20 ساعة في درجة حرارة الغرفة . يعتمد جزء الشحنة المخزنة التي يمكن للبطارية توفيرها على عوامل متعددة، بما في ذلك التركيب الكيميائي للبطارية، ومعدل توصيل الشحنة (التيار)، والجهد الطرفي المطلوب، وفترة التخزين، ودرجة الحرارة المحيطة، وعوامل أخرى. [ 49 ] [ 48 ]    

كلما زاد معدل التفريغ، انخفضت السعة. [ 50 ] يتم تقريب العلاقة بين التيار ووقت التفريغ والسعة لبطارية الرصاص الحمضية (ضمن نطاق نموذجي لقيم التيار) بواسطة قانون بيوكيرت :

ت=سؤالPأناك{\displaystyle t={\frac {Q_{P}}{I^{k}}}}

أين

سؤالP{\displaystyle Q_{P}}هي السعة عند تفريغها بمعدل 1 أمبير.
أنا{\displaystyle I}التيار المسحوب من البطارية ( A ).
ت{\displaystyle t}هو مقدار الوقت (بالساعات) الذي يمكن أن تستمر فيه البطارية.
ك{\displaystyle k}وهو ثابت يقارب 1.3.

تفقد البطاريات المشحونة (سواء القابلة لإعادة الشحن أو التي تُستخدم لمرة واحدة) شحنتها بمرور الوقت نتيجة التفريغ الذاتي الداخلي، حتى وإن لم تُفرغ تمامًا، وذلك بسبب وجود تفاعلات جانبية غير قابلة للانعكاس تستهلك حاملات الشحنة دون إنتاج تيار كهربائي. يعتمد معدل التفريغ الذاتي على التركيب الكيميائي للبطارية وبنيتها، ويستغرق عادةً من أشهر إلى سنوات لحدوث فقدان ملحوظ في الشحنة. عند إعادة شحن البطاريات، تُقلل التفاعلات الجانبية الإضافية من سعتها اللازمة لعمليات التفريغ اللاحقة. بعد عدد كافٍ من عمليات إعادة الشحن، تُفقد السعة بالكامل تقريبًا وتتوقف البطارية عن إنتاج الطاقة. تتسبب خسائر الطاقة الداخلية والقيود المفروضة على معدل مرور الأيونات عبر الإلكتروليت في تفاوت كفاءة البطارية . عند تجاوز حد أدنى معين، يُوفر التفريغ بمعدل منخفض سعة أكبر للبطارية مقارنةً بالتفريغ بمعدل أعلى. يؤدي تركيب بطاريات ذات تصنيفات أمبير/ساعة مختلفة إلى تغيير وقت التشغيل، ولكن ليس أداء الجهاز ما لم يتم تجاوز حدود الحمل. يمكن للأحمال عالية الاستهلاك، مثل الكاميرات الرقمية، أن تُقلل من السعة الإجمالية للبطاريات القابلة لإعادة الشحن أو التي تُستخدم لمرة واحدة. على سبيل المثال، فإن البطارية المصنفة عند 2  أمبير ساعة لتفريغ لمدة 10 أو 20 ساعة لن تحافظ على تيار 1  أمبير لمدة ساعتين كاملتين كما تشير سعتها المعلنة.

معدل الشحن والتفريغ (C-rate) هو مقياس لمعدل شحن أو تفريغ البطارية. يُعرَّف بأنه التيار المار عبر البطارية مقسومًا على التيار النظري الذي يُفترض أن تُوفر البطارية عنده سعتها الاسمية المقدرة خلال ساعة واحدة. [ 51 ] ووحدته هي ساعة⁻¹ (h⁻¹ ). نظرًا لفقدان المقاومة الداخلية والعمليات الكيميائية داخل الخلايا، نادرًا ما تُوفر البطارية سعتها الاسمية المقدرة في ساعة واحدة فقط. عادةً، تُوجد السعة القصوى عند معدل شحن وتفريغ منخفض، بينما يُقلل الشحن أو التفريغ بمعدل شحن وتفريغ مرتفع من عمر البطارية وسعتها. غالبًا ما ينشر المصنّعون بيانات فنية تتضمن رسومًا بيانية توضح العلاقة بين السعة ومعدل الشحن والتفريغ. يُستخدم معدل الشحن والتفريغ أيضًا كمعيار للبطاريات للإشارة إلى الحد الأقصى للتيار الذي يُمكن للبطارية توفيره بأمان في الدائرة الكهربائية. تُصنِّف معايير البطاريات القابلة لإعادة الشحن السعة ودورات الشحن على مدى 4 ساعات (0.25C) أو 8 ساعات (0.125C) أو أكثر. قد يتم تصنيف الأنواع المخصصة لأغراض خاصة، مثل تلك الموجودة في أجهزة تزويد الطاقة غير المنقطعة لأجهزة الكمبيوتر ، من قبل الشركات المصنعة لفترات تفريغ أقل بكثير من ساعة واحدة (1C) ولكنها قد تعاني من عمر دورة محدود.

في عام 2009، تم استخدام فوسفات الحديد الليثيوم التجريبي ( LiFePO4)4 ) وفرت تقنية البطارياتأسرع شحن وتوصيل للطاقة، حيث تُفرغ طاقتها بالكامل في غضون 10 إلى 20 ثانية. [ 52 ] في عام 2024، تم عرض نموذج أولي لبطارية السيارات الكهربائية يمكن شحنها من 10% إلى 80% في خمس دقائق، [ 53 ] وزعمت شركة صينية أن بطاريات السيارات التي طرحتها تشحن من 10% إلى 80% في 10.5 دقيقة - وهي أسرع البطاريات المتاحة - مقارنةً ببطارياتتسلا التي تستغرق15 دقيقة لشحن نصفها. [ 54 ]

العمر الافتراضي والقدرة على التحمل

بطارية ليثيوم أيون لكاميرا فيديو تناظرية

يُستخدم مصطلح "عمر البطارية" (أو "مدة التشغيل") بمعنيين للبطاريات القابلة لإعادة الشحن، بينما يُستخدم بمعني واحد فقط للبطاريات غير القابلة لإعادة الشحن. يُمكن استخدامه لوصف المدة التي يُمكن للجهاز أن يعمل فيها ببطارية مشحونة بالكامل، ويُطلق على هذا المصطلح أيضًا "التحمل". [ 55 ] بالنسبة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن، يُمكن استخدامه أيضًا لوصف عدد دورات الشحن/التفريغ الممكنة قبل أن تتوقف الخلايا عن العمل بكفاءة، ويُطلق على هذا المصطلح أيضًا "العمر الافتراضي". [ 56 ] يُستخدم مصطلح " مدة الصلاحية " لوصف المدة التي تحتفظ فيها البطارية بأدائها بين التصنيع والاستخدام. تنخفض السعة المتاحة لجميع البطاريات مع انخفاض درجة الحرارة. على عكس معظم بطاريات اليوم، توفر بطارية زامبوني ، التي اختُرعت عام 1812، عمرًا تشغيليًا طويلًا جدًا دون الحاجة إلى تجديد أو إعادة شحن، على الرغم من أنها تُوفر تيارًا منخفضًا جدًا (نانو أمبير). ظل جرس أكسفورد الكهربائي يرن بشكل شبه متواصل منذ عام 1840 باستخدام زوج البطاريات الأصلي، والذي يُعتقد أنه كان من بطاريات زامبوني.

تفقد البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن عادةً ما بين 8 و20% من شحنتها الأصلية سنويًا عند تخزينها في درجة حرارة الغرفة (20-30  درجة مئوية). [ 57 ] يُعرف هذا بمعدل "التفريغ الذاتي"، وهو ناتج عن تفاعلات كيميائية "جانبية" لا تُنتج تيارًا كهربائيًا، تحدث داخل الخلية حتى في حالة عدم وجود حمل. يقل معدل هذه التفاعلات الجانبية للبطاريات المخزنة في درجات حرارة منخفضة، مع العلم أن بعضها قد يتلف بالتجمد، كما أن تخزينها في الثلاجة لا يُطيل عمرها الافتراضي بشكل ملحوظ، بل قد يُسبب تكثفًا يُلحق الضرر بها. [ 58 ] تُفرغ البطاريات القديمة القابلة لإعادة الشحن شحنتها ذاتيًا بسرعة أكبر من البطاريات القلوية غير القابلة لإعادة الشحن، وخاصةً بطاريات النيكل؛ إذ تفقد بطارية النيكل والكادميوم (NiCd) المشحونة حديثًا 10% من شحنتها خلال أول 24 ساعة، ثم تُفرغ شحنتها بمعدل 10% تقريبًا شهريًا. ومع ذلك، فإن بطاريات النيكل-معدن الهيدريد (NiMH) الأحدث ذات معدل التفريغ الذاتي المنخفض وتصميمات الليثيوم الحديثة تُظهر معدل تفريغ ذاتي أقل (ولكنه لا يزال أعلى من معدل البطاريات الأولية).

تتغير التركيبة الكيميائية للمادة الفعالة على ألواح البطارية مع كل دورة شحن وتفريغ؛ وقد تُفقد بعض هذه المادة نتيجةً لتغيرات فيزيائية في الحجم، مما يحدّ من عدد مرات إعادة شحن البطارية. تكون معظم بطاريات النيكل مُفرغة جزئيًا عند شرائها، ويجب شحنها قبل الاستخدام الأول. [ 59 ] أما بطاريات NiMH الأحدث فهي جاهزة للاستخدام فور شرائها، ولا يتجاوز معدل تفريغها 15% سنويًا. [ 60 ]

يحدث بعض التدهور في كل دورة شحن وتفريغ. ويحدث هذا التدهور عادةً نتيجة هجرة الإلكتروليت بعيدًا عن الأقطاب الكهربائية أو انفصال المادة الفعالة عنها.  يمكن شحن بطاريات NiMH منخفضة السعة (1700-2000 مللي أمبير/ساعة) حوالي 1000 مرة، بينما  تدوم بطاريات NiMH عالية السعة (أكثر من 2500 مللي أمبير/ساعة) حوالي 500 دورة. [ 61 ] أما بطاريات NiCd، فيُصمم لها عادةً 1000 دورة قبل أن ترتفع مقاومتها الداخلية بشكل دائم إلى ما يتجاوز القيم القابلة للاستخدام. يؤدي الشحن السريع إلى زيادة تغيرات المكونات، مما يُقصر عمر البطارية. [ 61 ] إذا لم يتمكن الشاحن من اكتشاف اكتمال شحن البطارية، فمن المحتمل حدوث شحن زائد، مما قد يُتلفها. [ 62 ]

قد تُظهر خلايا النيكل والكادميوم، عند استخدامها بطريقة متكررة معينة، انخفاضًا في السعة يُعرف باسم " تأثير الذاكرة ". [ 63 ] ويمكن تجنب هذا التأثير باتباع ممارسات بسيطة. أما خلايا النيكل والمعدن الهيدريدي، على الرغم من تشابهها في التركيب الكيميائي، فهي أقل عرضة لتأثير الذاكرة. [ 64 ]

يجب أن تتحمل بطاريات الرصاص الحمضية القابلة لإعادة الشحن في السيارات ضغوطًا ناتجة عن الاهتزاز والصدمات ونطاق درجات الحرارة. وبسبب هذه الضغوط وتراكم الكبريتات على ألواح الرصاص، فإن القليل من بطاريات السيارات تدوم لأكثر من ست سنوات من الاستخدام المنتظم. [ 65 ] تحتوي بطاريات بدء تشغيل السيارات ( SLI : بدء التشغيل، الإضاءة، الإشعال ) على العديد من الألواح الرقيقة لزيادة التيار إلى أقصى حد. وبشكل عام، كلما زاد سمك الألواح، زاد عمر البطارية. وعادةً ما يتم تفريغها جزئيًا فقط قبل إعادة شحنها. أما بطاريات الرصاص الحمضية "ذات الدورة العميقة"، مثل تلك المستخدمة في عربات الغولف الكهربائية، فتحتوي على ألواح أكثر سمكًا لإطالة عمرها. [ 66 ] تتمثل الميزة الرئيسية لبطارية الرصاص الحمضية في انخفاض تكلفتها؛ أما عيوبها الرئيسية فهي حجمها ووزنها الكبيرين بالنسبة لسعة وجهد معينين. يجب عدم تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية أبدًا إلى أقل من 20% من سعتها، [ 67 ] لأن المقاومة الداخلية ستؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وتلفها عند إعادة شحنها. تستخدم أنظمة بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة عادةً ضوء تحذير لانخفاض الشحن أو مفتاح فصل الطاقة عند انخفاض الشحن لمنع نوع التلف الذي من شأنه أن يقصر عمر البطارية. [ 68 ]

يمكن إطالة عمر البطاريات بتخزينها في درجة حرارة منخفضة، كالثلاجة أو المجمد ، مما يُبطئ التفاعلات الجانبية. يُمكن لهذا التخزين أن يُطيل عمر البطاريات القلوية بنسبة 5% تقريبًا؛ أما البطاريات القابلة لإعادة الشحن، فتحتفظ بشحنتها لفترة أطول بكثير، وذلك حسب نوعها. [ 69 ] وللوصول إلى أقصى جهد لها، يجب إعادة البطاريات إلى درجة حرارة الغرفة؛ إذ أن تفريغ بطارية قلوية بتيار 250  مللي أمبير عند درجة حرارة 0  مئوية يكون أقل كفاءة بنصف كفاءته عند  درجة حرارة 20 مئوية. [ 34 ] ولا تُوصي شركات تصنيع البطاريات القلوية، مثل دوراسيل، بتبريد البطاريات. [ 33 ]

المخاطر

انفجار

انفجار البطارية

يحدث انفجار البطارية بشكل عام بسبب سوء الاستخدام أو العطل، مثل محاولة إعادة شحن بطارية أساسية (غير قابلة لإعادة الشحن)، أو بسبب ماس كهربائي .

عند إعادة شحن البطارية بمعدل مفرط، قد يتولد خليط غازي قابل للاشتعال من الهيدروجين والأكسجين بسرعة تفوق سرعة خروجه من داخل البطارية (عبر فتحة تهوية مثلاً)، مما يؤدي إلى تراكم الضغط وانفجار غلاف البطارية في نهاية المطاف. في الحالات القصوى ، قد تتناثر المواد الكيميائية من البطارية بعنف من الغلاف مسببةً إصابات. يشير ملخص الخبراء للمشكلة إلى أن هذا النوع من البطاريات يستخدم "إلكتروليتات سائلة لنقل أيونات الليثيوم بين المصعد والمهبط. إذا شُحنت خلية البطارية بسرعة كبيرة، فقد يتسبب ذلك في حدوث ماس كهربائي، مما يؤدي إلى انفجارات وحرائق". [ 70 ] [ 71 ] تكون بطاريات السيارات أكثر عرضة للانفجار عندما يُولّد ماس كهربائي تيارات عالية جدًا. تُنتج هذه البطاريات الهيدروجين ، وهو غاز شديد الانفجار، عند شحنها بشكل زائد (بسبب التحليل الكهربائي للماء في الإلكتروليت). أثناء الاستخدام العادي، تكون كمية الشحن الزائد عادةً ضئيلة جدًا وتُنتج كمية قليلة من الهيدروجين، الذي يتبدد بسرعة. ومع ذلك، عند "تشغيل السيارة باستخدام كابلات التوصيل"، يمكن أن يتسبب التيار العالي في إطلاق كميات كبيرة من الهيدروجين بسرعة، والتي يمكن أن تشتعل بشكل انفجاري بواسطة شرارة قريبة، على سبيل المثال عند فصل كابل التوصيل .

قد يؤدي الشحن الزائد (محاولة شحن البطارية بما يتجاوز سعتها الكهربائية) إلى انفجارها، بالإضافة إلى التسرب أو التلف الدائم. وقد يتسبب أيضًا في تلف الشاحن أو الجهاز الذي تُستخدم فيه البطارية المشحونة بشكل زائد لاحقًا.

قد يؤدي التخلص من البطارية عن طريق الحرق إلى حدوث انفجار نتيجة لتراكم البخار داخل الغلاف المغلق.

تسرب

بطارية قلوية تالفة بسبب تسرب

العديد من المواد الكيميائية المستخدمة في البطاريات مواد أكالة أو سامة أو كليهما. في حال حدوث تسرب ، سواءً كان تلقائيًا أو عرضيًا، قد تكون المواد الكيميائية المتسربة خطيرة. على سبيل المثال، غالبًا ما تستخدم البطاريات التي تُستعمل لمرة واحدة "علبة" من الزنك، تعمل كمادة متفاعلة وكحاوية للمواد الكيميائية الأخرى. إذا تم تفريغ هذا النوع من البطاريات بشكل مفرط، فقد تتسرب المواد الكيميائية من خلال الكرتون والبلاستيك اللذين يشكلان الجزء المتبقي من الحاوية. يمكن أن يؤدي التسرب الكيميائي النشط إلى إتلاف أو تعطيل الأجهزة التي تعمل بالبطاريات. لهذا السبب، يوصي العديد من مصنعي الأجهزة الإلكترونية بإزالة البطاريات من الأجهزة التي لن تُستخدم لفترات طويلة.

تصرف

تستخدم أنواع عديدة من البطاريات مواد سامة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم كقطب كهربائي أو محلول إلكتروليتي. وعند انتهاء عمر كل بطارية، يجب التخلص منها لمنع الإضرار بالبيئة. [ 72 ] تُعدّ البطاريات أحد أشكال النفايات الإلكترونية . وتستعيد خدمات إعادة تدوير النفايات الإلكترونية المواد السامة، التي يمكن استخدامها لاحقًا في صناعة بطاريات جديدة. [ 73 ] من بين ما يقرب من ثلاثة مليارات بطارية تُشترى سنويًا في الولايات المتحدة، ينتهي المطاف بحوالي 179 ألف طن منها في مكبات النفايات في جميع أنحاء البلاد. [ 74 ]

الابتلاع

قد تكون البطاريات ضارة أو مميتة في حال ابتلاعها . [ 75 ] يمكن ابتلاع بطاريات الأزرار الصغيرة ، وخاصةً من قبل الأطفال الصغار. أثناء وجودها في الجهاز الهضمي، قد يؤدي التفريغ الكهربائي للبطارية إلى تلف الأنسجة؛ [ 76 ] وقد يكون هذا التلف خطيرًا في بعض الأحيان وقد يؤدي إلى الوفاة. لا تُسبب بطاريات الأقراص المبتلعة عادةً مشاكل إلا إذا استقرت في الجهاز الهضمي . يُعد المريء المكان الأكثر شيوعًا لاستقرار بطاريات الأقراص، مما يؤدي إلى مضاعفات سريرية . من غير المرجح أن تستقر البطاريات التي تعبر المريء بنجاح في مكان آخر. يعتمد احتمال استقرار بطارية القرص في المريء على عمر المريض وحجم البطارية. لا يُعاني الأطفال الأكبر سنًا من مشاكل مع البطاريات التي يقل حجمها عن 21-23  ملم. قد يحدث نخر تسييلي لأن هيدروكسيد الصوديوم يتولد بفعل التيار الناتج عن البطارية (عادةً عند المصعد). وقد حدث ثقب في البطارية بعد ست ساعات فقط من ابتلاعها. [ 77 ] ويضيف بعض المصنّعين مادة مُرّة إلى بطارياتهم لمنع ابتلاعها. [ 78 ]

التشريعات واللوائح

تشمل التشريعات المتعلقة بالبطاريات الكهربائية مواضيع مثل التخلص الآمن منها وإعادة تدويرها. واستجابةً للحوادث والأعطال المبلغ عنها، والتي قد تشمل أحيانًا الاشتعال أو الانفجار، أصبحت عمليات سحب الأجهزة التي تستخدم بطاريات الليثيوم أيون أكثر شيوعًا في السنوات الأخيرة. [ 79 ] [ 80 ]

الولايات المتحدة

في الولايات المتحدة، حظر قانون إدارة البطاريات المحتوية على الزئبق والبطاريات القابلة لإعادة الشحن لعام 1996 بيع البطاريات المحتوية على الزئبق، وفرض متطلبات موحدة لوضع الملصقات على البطاريات القابلة لإعادة الشحن، واشترط سهولة إزالة هذه البطاريات. [ 81 ] كما تحظر كاليفورنيا ومدينة نيويورك التخلص من البطاريات القابلة لإعادة الشحن مع النفايات الصلبة. [ 82 ] [ 83 ] وتُدير صناعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن برامج إعادة تدوير على مستوى الولايات المتحدة وكندا، مع نقاط تجميع لدى تجار التجزئة المحليين. [ 84 ]

الاتحاد الأوروبي

يتضمن توجيه الاتحاد الأوروبي بشأن البطاريات متطلبات مماثلة، بالإضافة إلى اشتراط زيادة إعادة تدوير البطاريات وتشجيع البحث عن طرق محسّنة لإعادة تدويرها . [ 85 ] ووفقًا لهذا التوجيه، يجب أن تحمل جميع البطاريات المُباعة داخل الاتحاد الأوروبي علامة "الجمع" (صندوق قمامة بعجلات مشطوب). ويجب أن تغطي هذه العلامة ما لا يقل عن 3% من سطح البطاريات المنشورية و1.5% من سطح البطاريات الأسطوانية. كما يجب أن تحمل جميع العبوات العلامة نفسها. [ 86 ]

في 9 ديسمبر 2022، توصل البرلمان الأوروبي إلى اتفاق يلزم المصنّعين، اعتبارًا من عام 2026، بتصميم جميع الأجهزة الكهربائية المباعة في الاتحاد الأوروبي (والتي لا تُستخدم في الغالب في ظروف رطبة) بحيث يتمكن المستهلكون من إزالة البطاريات واستبدالها بأنفسهم بسهولة. [ 87 ] [ 88 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كرومبتون، تي آر (20 مارس 2000). كتاب مرجعي عن البطاريات (  الطبعة الثالثة). نيونس. ص.  مسرد 3. ISBN 978-0-08-049995-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مارس 2016 .
  2. ↑ باولينغ ، لينوس (1988). "15: تفاعلات الأكسدة والاختزال؛ التحليل الكهربائي". الكيمياء العامة . نيويورك: منشورات دوفر، ص 539. ISBN  978-0-486-65622-9.
  3. ↑ بيستويا، جيانفرانكو (25 يناير 2005). بطاريات الأجهزة المحمولة . إلسيفير. ص 1. ISBN  978-0-08-045556-3تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مارس 2016 .
  4. ↑ "تاريخ وتطور البطاريات" . 30 أبريل 2015.
  5. ↑ "" بطارية كهربائية" من جرار ليدن - الذكرى المئوية الثالثة لبنجامين فرانكلين . www.benfranklin300.org
  6. ↑ بيليس، ماري. سيرة أليساندرو فولتا، مخترع البطارية. About.com . تاريخ الاسترجاع: 7 أغسطس 2008
  7. ↑ ستينر، آرثر. أليساندرو فولتا ولويجي غالفاني. مؤرشف في 10 سبتمبر 2008 في أرشيف الإنترنت (ملف PDF). تم الاطلاع عليه في 11 أغسطس 2008.
  8. ↑ حقائق رائعة عن اختراع البطارية الكهربائية على يد أليساندرو فولتا عام 1800. موقع The Great Idea Finder . تاريخ الاطلاع: 11 أغسطس 2008
  9. ↑ على سبيل المثال، في اكتشاف الكهرومغناطيسية عام 1820
  10. ↑ تاريخ البطاريات وتقنياتها وتطبيقاتها وتطويرها. مؤرشف في 12 مايو 2011 على موقع Wayback Machine . شركة MPower Solutions المحدودة . تم الاطلاع عليه في 19 مارس 2007.
  11. ↑ بورفون، جيرار (10 سبتمبر 2012). "تاريخ الوحدات الكهربائية" . جمعية S-EAU-S.
  12. ↑ "بطارية كولومبيا الجافة" . المعالم الكيميائية التاريخية الوطنية . الجمعية الكيميائية الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 17 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه في 25 مارس 2013 .
  13. 1 2 برودرمولر، مارتن؛ سوبوتكا، بينيديكت؛ دومينيك، ووهراي (سبتمبر 2019). تقرير تحليلي - رؤية لسلسلة قيمة مستدامة للبطاريات في عام 2030 : إطلاق العنان للإمكانات الكاملة لدعم التنمية المستدامة والتخفيف من آثار تغير المناخ (ملف PDF) (تقرير). المنتدى الاقتصادي العالمي والتحالف العالمي للبطاريات. الصفحات 11، 29. تاريخ الاطلاع: 2 يونيو 2021 .   
  14. ↑ سيانو، بييرلويجي (2014). "استجابة الطلب والشبكات الذكية - دراسة استقصائية". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 30. إلسيفير: 461-478 . Bibcode : 2014RSERv..30..461S . doi : 10.1016/j.rser.2013.10.022 . ISSN 1364-0321 . 
  15. ↑ بان، أ. كيو؛ لي، إكس. زد؛ شانغ، جيه؛ فينغ، جيه. إتش؛ تاو، واي. بي؛ يي، جيه. إل؛ يانغ، إكس؛ لي، سي؛ لياو، كيو. كيو (2019). تطبيقات بطاريات الاستخدام المتدرج من المركبات الكهربائية إلى أنظمة تخزين الطاقة الموزعة . المؤتمر الدولي لعام 2019 حول الطاقة الجديدة وأنظمة الطاقة المستقبلية (سلسلة مؤتمرات IOP: علوم الأرض والبيئة). المجلد 354. دار نشر IOP المحدودة. doi : 10.1088/1755-1315/354/1/012012 . 012012. 
  16. ↑ لييش، جينيفر إي؛ تشيرنياخوفسكي، إيليا (سبتمبر 2019). تخزين الطاقة بالبطاريات على نطاق الشبكة : أسئلة متكررة (ملف PDF) (تقرير). المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) وموقع greeningthegrid.org . تاريخ الاطلاع: 21 مايو 2021 . 
  17. ↑ هاناور، دوريان أ.هـ، محرر (2024). التصميم الحاسوبي لمواد البطاريات . مواضيع في الفيزياء التطبيقية. المجلد 150. سبرينغر. doi : 10.1007/978-3-031-47303-6 . ISBN  978-3-031-47302-9.
  18. ↑ آش كروفت، ن.و.؛ ميرمين (1976). فيزياء الحالة الصلبة . بدون تاريخ. بلمونت، كاليفورنيا: بروكس/كول.
  19. ↑ دينجراندو 665.
  20. ↑ ساسلو 338.
  21. ↑ دينجراندو 666.
  22. 1 2 نايت 943.
  23. 1 2 نايت 976.
  24. ↑ جهد الطرف. مرجع تيسكالي. مأخوذ أصلاً من موسوعة هاتشينسون . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أبريل 2007.
  25. ↑ دينجراندو 674.
  26. ↑ دينجراندو 677.
  27. ↑ "بطارية الليمون" . ushistory.org . مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2007. تم الاطلاع عليه في 10 أبريل 2007 .
  28. ↑ أنشطة زووم: بطارية البطاطس الظاهراتية . تم الاطلاع عليها في 10 أبريل 2007.
  29. ↑ Howstuffworks "تجارب البطاريات: المولد الفولتائي" . تم الاطلاع عليه في 10 أبريل 2007.
  30. ↑ دينجراندو 675.
  31. ↑ فينك، الفصل 11، القسم "البطاريات وخلايا الوقود".
  32. ↑ فرانكلين ليونارد بوب ، الممارسة الحديثة للتلغراف الكهربائي، الطبعة الخامسة عشرة ، شركة دي. فان نوستراند، نيويورك، 1899، الصفحات 7-11. متوفر على أرشيف الإنترنت
  33. 1 2 دوراسيل: العناية بالبطارية. مؤرشف في 3 سبتمبر 2011 على موقع Wayback Machine . تم الاطلاع عليه في 10 أغسطس 2008.
  34. 1 2 دليل استخدام ثاني أكسيد المنغنيز القلوي ودليل التطبيق. مؤرشف بتاريخ 16 ديسمبر 2010 في أرشيف الإنترنت (ملف PDF). شركة إنرجايزر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2008.
  35. ↑ "تسليط الضوء على الخلايا الكهروضوئية وخلايا الوقود: دراسة ومقارنة عبر الإنترنت" (ملف PDF) . الصفحات 1-2 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 مارس 2007 . 
  36. ↑ "مخترع بطاريات الليثيوم أيون يُقدّم تقنية جديدة للشحن السريع وبطاريات غير قابلة للاحتراق" . جامعة تكساس في أوستن . جامعة تكساس. 28 فبراير 2017. تاريخ الاطلاع: 15 مارس 2017 .
  37. ↑ هيسلوب، مارتن (1 مارس 2017). "اختراق في بطاريات السيارات الكهربائية ذات الحالة الصلبة من مخترع بطاريات الليثيوم أيون جون جودينوف" . أخبار الطاقة في أمريكا الشمالية . أخبار الطاقة الأمريكية . تم الاطلاع عليه في 15 مارس 2017. ولكن حتى عمل جون جودينوف لا يغير توقعاتي بأن السيارات الكهربائية ستستغرق 50 عامًا على الأقل للوصول إلى 70 إلى 80 بالمائة من سوق السيارات العالمي.
  38. ↑ غونسالفيس، أنطون (24 أغسطس 2007). "سوني تطور بطارية حيوية تعمل بالسكر" . InformationWeek . مؤرشف من الأصل في 11 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه في 24 أغسطس 2007 .
  39. ↑ "بطاريات Dynasty VRLA وتطبيقاتها" (ملف PDF) . شركة C&D Technologies . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 6 فبراير 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2008 .
  40. ↑ آموس، ج. (24 أغسطس 2008)، "طائرة تعمل بالطاقة الشمسية تحقق رقماً قياسياً في الرحلة" ، بي بي سي نيوز .
  41. ↑ آدامز، لويس (نوفمبر 2015). "تزويد طب الغد بالطاقة: قرارات حاسمة بشأن البطاريات في التطبيقات الطبية" . موجزات التصميم الطبي .
  42. ↑ «إيلون ماسك يفوز برهان بقيمة 50 مليون دولار ببطارية عملاقة لجنوب أستراليا» . سكاي نيوز . 24 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 سبتمبر 2018 .
  43. ↑ ديلو، كلاي (21 ديسمبر 2012). "الصين تبني أكبر بطارية في العالم، عملاق بحجم مبنى، بسعة 36 ميغاواط ساعة | العلوم الشعبية" . Popsci.com . تم الاطلاع عليه في 31 يوليو 2013 .
  44. ↑ كونواي، إي. (2 سبتمبر 2008) "تشغيل أكبر بطارية في العالم في ألاسكا" Telegraph.co.uk
  45. ↑ بييلو، د. (22 ديسمبر 2008) "تخزين النسيم: بطارية جديدة قد تجعل طاقة الرياح أكثر موثوقية" مجلة ساينتفك أمريكان
  46. ↑ "أواهي ويند | حلول الطاقة | سيمبرا يو إس غاز آند باور، ذ.م.م." Semprausgp.com. مؤرشف من الأصل في 2 مايو 2014. تم الاطلاع عليه في 31 يوليو 2013 .
  47. ↑ "كيف تعمل البطارية" . موقع Curious . 25 فبراير 2016. مؤرشف من الأصل في 26 مارس 2022.
  48. ١ ٢ معلومات عن البطاريات  - شركة AA Portable Power Corp. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٦ أبريل ٢٠٠٧. مؤرشف بتاريخ ٢٣ مايو ٢٠٠٧ في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  49. ↑ شليزنجر، هنري ر. (2010). البطارية: كيف أشعلت الطاقة المحمولة ثورة تكنولوجية ( الطبعة الأولى). [واشنطن العاصمة] : نيويورك: كتب سميثسونيان ؛ هاربر. ISBN    978-0-06-144293-3. OCLC 419855785 . 
  50. ↑ "سعة البطارية" . techlib.com .
  51. ↑ دليل لفهم مواصفات البطارية ، فريق المركبات الكهربائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ديسمبر 2008
  52. ↑ كانغ، ب.؛ سيدر، ج . (2009). "مواد البطاريات للشحن والتفريغ فائق السرعة". مجلة نيتشر . 458 (7235): 190-193 . Bibcode : 2009Natur.458..190K . doi : 10.1038/nature07853 . PMID 19279634. S2CID 20592628 .  1:00–6:50 (صوتي) مؤرشف بتاريخ 22 فبراير 2012 في أرشيف الإنترنت
  53. ↑ "نموذج أولي لسيارة رياضية منبثقة عن جامعة كامبريدج ينقل الشحن فائق السرعة من المختبر إلى الطريق" . جامعة كامبريدج. 1 يوليو 2024.
  54. ↑ دا سيلفا، جواو (14 أغسطس 2024). "زيكر: شركة سيارات كهربائية صينية تدّعي امتلاكها أسرع بطارية شحن في العالم" . بي بي سي نيوز .
  55. ↑ "اختبارات دورات شحن وتفريغ البطاريات وتحملها" . مركز أبحاث تخزين الطاقة الكهربائية وتطبيقاتها، جامعة شيفيلد . 5 أكتوبر 2020.
  56. ↑ "عمر البطارية" . مختبر الأبحاث الوطني للطاقة المتجددة - قسم النقل والتنقل . 30 مارس 2023.
  57. ↑ التفريغ الذاتي للبطاريات. أطباء التآكل. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 سبتمبر 2007
  58. ↑ توغند، ألينا (10 نوفمبر 2007). "في شراء البطاريات، قرارات كافية لإرهاق الأرنب" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه في 6 يوليو 2024 .
  59. ↑ بطاريات إنرجايزر القابلة لإعادة الشحن وشواحنها: الأسئلة الشائعة. مؤرشف بتاريخ 9 فبراير 2009 في أرشيف الإنترنت . إنرجايزر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 فبراير 2009.
  60. ↑ "بطاريات إينيلوب، صديقة للبيئة وموفرة للطاقة | باناسونيك إينيلوب" . www.panasonic-eneloop.eu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2 فبراير 2010.
  61. ١ ٢ نصائح حول البطاريات القابلة لإعادة الشحن. معلومات تقنية NIMH. تم الاطلاع عليها بتاريخ ١٠ أغسطس ٢٠٠٧
  62. ↑ خرافات حول البطاريات مقابل حقائق عنها. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أغسطس 2007
  63. ↑ فيليب م. جيزتشيكيفيتش. "أسئلة وأجوبة في مجال الإلكترونيات العلمية: المزيد من المعلومات حول البطاريات" . repairfaq.org .
  64. ↑ RechargheableBatteryInfo.com، محرر (28 أكتوبر 2005)، ما معنى "تأثير الذاكرة"؟، مؤرشف من الأصل في 15 يوليو 2007 ، تم استرجاعه في 10 أغسطس 2007
  65. ↑ ريتش، فينسنت (1994). تجارة الرصاص الدولية . كامبريدج: وودهيد. 129.
  66. ↑ أسئلة وأجوبة حول بطاريات الدورة العميقة، مؤرشفة بتاريخ 22 يوليو 2010 في أرشيف الإنترنت . صحيفة نورثرن أريزونا ويند آند صن . تم الاطلاع عليها بتاريخ 3 فبراير 2009.
  67. ↑ أسئلة وأجوبة حول بطاريات السيارات وبطاريات الدورة العميقة. مؤرشفة بتاريخ 6 نوفمبر 2020 في أرشيف الإنترنت . شركة رينبو باور . تم الاطلاع عليها بتاريخ 3 فبراير 2009.
  68. ↑ دليل بطاريات الدورة العميقة. مؤرشف بتاريخ 17 فبراير 2009 في أرشيف الإنترنت . شؤون الطاقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 فبراير 2009.
  69. ↑ سؤال من ياهو: هل وضع البطاريات في المُجمّد يُطيل عمرها؟ مؤرشف بتاريخ ٢٧ أبريل ٢٠٠٦ في أرشيف الإنترنت . تم الاطلاع عليه بتاريخ ٧ مارس ٢٠٠٧.
  70. ↑ هيسلوب، مارتن (1 مارس 2017). "إنجازٌ في مجال بطاريات السيارات الكهربائية ذات الحالة الصلبة بفضل مخترع بطاريات الليثيوم أيون، جون غودينوف" . أخبار الطاقة في أمريكا الشمالية . أخبار الطاقة الأمريكية . تاريخ الاسترجاع: 15 مارس 2017 .
  71. ↑ "مخاطر البطاريات" . يوتيوب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 سبتمبر 2018 .
  72. ↑ البطاريات. وكالة حماية البيئة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 سبتمبر 2007
  73. ↑ إعادة تدوير البطاريات  » الأرض 911 مؤرشفة في 12 أكتوبر 2008 في آلة Wayback . تم استرجاعها في 9 سبتمبر 2007.
  74. ↑ "مشرف سان فرانسيسكو يستهدف نفايات البطاريات السامة". شبكة الأخبار البيئية (11 يوليو 2001).
  75. ↑ "صحيفة بيانات سلامة المنتج. إنرجايزر (صفحة 2). تم الاطلاع عليها بتاريخ 9 سبتمبر 2007" (ملف PDF) . مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 27 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليها بتاريخ 9 سبتمبر 2007 .
  76. ↑ "هل ابتلعت بطارية زر؟ | بطارية في الأنف أم الأذن؟" . Poison.org. 3 مارس 2010. مؤرشف من الأصل في 16 أغسطس 2013. تم الاطلاع عليه في 26 يوليو 2013 .
  77. ↑ داير، دانيال ج. (9 يونيو 2016)، فيرير، ديفيد (محرر)، "ابتلاع بطارية القرص: الخلفية، الفيزيولوجيا المرضية، علم الأوبئة" ، ميدسكيب
  78. ↑ طعم الخفافيش المر يمنع تناولها. ، ٢٥ أكتوبر ٢٠٢١
  79. ↑ شويبر، بيل (4 أغسطس 2015). "بطاريات الليثيوم: الإيجابيات والسلبيات" . غلوبال سبيك . تم الاطلاع عليه في 15 مارس 2017 .
  80. ↑ فاولر، سوزان (21 سبتمبر 2016). "استدعاء سامسونج - مشكلة بطاريات الليثيوم أيون" . صحيفة نيويورك تايمز . نيويورك . تاريخ الاسترجاع: 15 مارس 2016 . 
  81. ↑ "قانون إدارة البطاريات المحتوية على الزئبق والبطاريات القابلة لإعادة الشحن" (ملف PDF) . وكالة حماية البيئة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 فبراير 2021 .
  82. ↑ "إعادة تدوير البطاريات في نيويورك... إنه القانون!" . call2recycle.org. 31 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه في 2 يونيو 2021 .
  83. ↑ مشروع القانون رقم 1125 - قانون إعادة تدوير البطاريات القابلة لإعادة الشحن لعام 2006، ولاية كاليفورنيا (ملف PDF) ، 2006 ، تم الاطلاع عليه في 2 يونيو 2021
  84. ↑ "مؤسسة إعادة تدوير البطاريات القابلة للشحن" . www.rbrc.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أغسطس 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يناير 2022 .
  85. ↑ التخلص من البطاريات والمراكم المستهلكة . الاتحاد الأوروبي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يوليو 2009.
  86. ↑ "إرشادات بشأن متطلبات وضع العلامات على البطاريات المحمولة في الاتحاد الأوروبي 2008" (ملف PDF) . EPBA-EU. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 7 أكتوبر 2011.
  87. ↑ «البطاريات: اتفاق بشأن قواعد الاتحاد الأوروبي الجديدة للتصميم والإنتاج ومعالجة النفايات» . أخبار البرلمان الأوروبي (بيان صحفي). البرلمان الأوروبي . 9 ديسمبر 2022. مؤرشف من الأصل في 11 ديسمبر 2022. تم الاطلاع عليه في 11 ديسمبر 2022 .
  88. ↑ "Neue EU-Regeln: Jeder soll Handy-Akkus selbst tauschen können" [ قواعد الاتحاد الأوروبي الجديدة: يجب أن يكون الجميع قادرين على استبدال بطاريات الهواتف الذكية بأنفسهم ] . فيرتشافت. دير شبيجل (في المانيا). 9 ديسمبر 2022. مؤرشفة من الأصلي في 11 ديسمبر 2022 . تم الاسترجاع في 11 ديسمبر 2022 .

فهرس

  • دينجراندو، لوريل؛ وآخرون  . (2007). الكيمياء: المادة والتغير . نيويورك: جلينكو/ماكجرو هيل. ISBN 978-0-07-877237-5.الفصل 21 (الصفحات  662-695) يتناول الكيمياء الكهربائية.
  • فينك، دونالد ج .؛ إتش. واين بيتي (1978). الدليل القياسي لمهندسي الكهرباء، الطبعة الحادية عشرة . نيويورك: ماكجرو هيل. ISBN 978-0-07-020974-9.
  • نايت، راندال د. (2004). الفيزياء للعلماء والمهندسين: منهج استراتيجي . سان فرانسيسكو: بيرسون للتعليم. ISBN 978-0-8053-8960-9.تحتوي الفصول من 28 إلى 31 (الصفحات من  879 إلى 995) على معلومات حول الجهد الكهربائي.
  • ليندن، ديفيد؛ توماس ب. ريدي (2001). دليل البطاريات . نيويورك: ماكجرو هيل. ISBN 978-0-07-135978-8.
  • ساسلو، واين م. (2002). الكهرباء والمغناطيسية والضوء . تورنتو: تومسون ليرنينج. ISBN 978-0-12-619455-5.تحتوي الفصول 8-9 (الصفحات  336-418) على مزيد من المعلومات حول البطاريات.
  • تيرنر، جيمس مورتون. مشحون: تاريخ البطاريات ودروس من أجل مستقبل طاقة نظيفة (مطبعة جامعة واشنطن، 2022). مراجعة إلكترونية