المكونات الرئيسية لبطارية النيكل-هيدريد الفلزي (NiMH) هي:
القطب الموجب (المهبط): عادة من هيدروكسيد النيكل (Ni(OH)₂) كمادة فعّالة.
القطب السالب (المصعد): عادة من سبيكة ماصّة للهيدروجين (مثل سبيكة اللانثانوم-نيكل LaNi₅) قادرة على امتصاص وإطلاق أيونات الهيدروجين.
الإلكتروليت: غالبًا محلول مائي من هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) أو هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) يسهّل التوصيل الأيوني.
الفاصل: غشاء بلاستيكي دقيق المسام، غالبًا من البولي بروبيلين أو البوليستر، يفصل القطبين الموجب والسالب لمنع القصر الكهربائي ويسمح بمرور الأيونات.
علبة البطارية: عادة من المعدن أو البلاستيك؛ توفّر الدعم الهيكلي والحماية للمكونات الداخلية.
الموصلات: تشمل أطراف الأقطاب ووصلات اللحام، للتوصيل الكهربائي وتجميع حزمة البطاريات.
تعمل هذه المكونات معًا لتخزين وإطلاق الطاقة عبر تفاعلات كهروكيميائية، وتزويد الأجهزة بالطاقة.
المكونات الرئيسية لبطارية الليثيوم-أيون هي:
أغطية البطارية (العلوي والسفلي): تحمي البنية الداخلية وتوفّر واجهات التوصيل.
القطب الموجب (المهبط): عادة من أكسيد كوبالت الليثيوم (LiCoO₂) أو مركبات أخرى مثل فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO₄) أو أكسيد منغنيز الليثيوم (LiMn₂O₄).
الفاصل: غشاء مركّب خاص يمنع التلامس المباشر بين القطبين ويسمح بمرور أيونات الليثيوم.
القطب السالب (المصعد): عادة من الكربون، مثل الجرافيت، كمادة فعّالة.
الإلكتروليت العضوي: محلول يسهّل حركة أيونات الليثيوم بين الأقطاب، يتكوّن عادة من ملح ليثيوم مذاب في مذيب عضوي.
علبة البطارية: من الفولاذ أو الألمنيوم؛ توفّر الدعم والحماية.
المقاومة الداخلية للبطارية هي المقاومة التي يواجهها التيار أثناء مروره عبر البطارية، وتتكوّن من جزأين رئيسيين:
المقاومة الأومية: مقاومة المواد الداخلية للبطارية (الأقطاب، الإلكتروليت، الفاصل، إلخ).
مقاومة الاستقطاب: المقاومة الناتجة عن التفاعلات الكهروكيميائية، وتشمل مقاومة انتقال الشحنة ومقاومة انتقال الكتلة (التركيز).
تؤدي المقاومة الداخلية المرتفعة إلى انخفاض جهد التفريغ وقصر زمن التفريغ. تتأثر المقاومة الداخلية بالمواد وعمليات التصنيع وبنية البطارية، وهي معيار مهم لتقييم الأداء. تُقاس عادة بأجهزة متخصصة، وليس بوضع الأوم في الملتيميتر.
الجهد الاسمي هو قيمة الجهد التي يحددها المصنّع للبطارية أو الجهاز الإلكتروني بناءً على تصميمه وأدائه المتوقع. ويمثّل جهد التشغيل النموذجي، رغم أن الجهد الفعلي قد يتغيّر ضمن نطاق معين أثناء الاستخدام.
جهد الدائرة المفتوحة (OCV) هو الجهد المقاس على طرفي البطارية حين لا تكون موصولة بأي حمل (أي لا يسري تيار). يعكس الجهد الكهروكيميائي للبطارية ويمكن استخدامه لتقييم حالة الشحن والحالة العامة.
بهذا تنتهي هذه الحصة. إذا كان محتوانا يثير اهتمامك، فلا تنس متابعتنا لمزيد من المقالات المفيدة والتحديثات حول البطاريات والمواضيع ذات الصلة. ترقّبوا الحصة القادمة!
