البطاريات

^مقدمة:

البطاريات هي أجهزة تقوم بتخزين الطاقة الكهربائية في داخلها على شكل طاقة كيميائية، وتستخدم كمنابع للطاقة في الدارات الكهربائية حيث تولد جهداً مستمراً ثابتاً ويمكن أن تكون البطارية قابلة للشحن مثل بطاريات الأنظمة الكهروشمسية أو غير قابلة مثل البطاريات التي تستخدم في الساعة وأجهزة التحكم.^

**مبدأ عمل البطارية:**

& تعمل البطارية على تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية خلال عملية تسمى عملية التفريغ، وتتألف البطارية الواحدة من عدد من الخلايا كل منها له قطب موجب وقطب سالب ومحلول كهربائي، وللخلايا هذه نوعان، خلايا أولية لا يمكن إعادة شحنها ويجب تبديلها عند تفريغها، وخلايا ثانوية يمكن إعادة شحنها بمصدر طاقة مستمر.

عند وصل أقطاب البطارية مع دارة خارجية يحدث تفاعل كيميائي بين الأقطاب والمحلول الكهربائي الخاص بالبطارية ويؤدي هذا التفاعل إلى مرور الإلكترونات في الدارة ليتجه من القطب الموجب إلى القطب السالب إلى حين أن تصبح غير قادرة على القيام بالتفاعل وتكون عندها مفرغة بالكامل. &

**بارامترات البطارية:**

& تحدد البطارية بشكل رئيسي بالجهد الاسمي لها، وهو يعتمد على عدد الخلايا الموصولة مع بعضها على التسلسل والجهد الاسمي لهذه الخلايا (ويكون 2 فولت في خلايا الأسيد-رصاص، و1.2 فولت في خلايا النيكل-كادميوم)، وأشهر البطاريات تعطي 24 فولت أي أنها تحتوي 12 خلية أسيد-رصاص.

سعة البطارية تعبر عن كمية الطاقة الكهربائية التي تخزن في الطاقة الكهربائية، وتعطى بواحدة الأمبير الساعي (Ah)، فمثلاً بطارية لها 65 أمبير ساعي تكون قادرة على إعطاء تيار كهربائي مستمر شدته أمبير واحد لمدة 65 ساعة، أو تيار كهربائي شدته 2.5 أمبير لمدة 26 ساعة، بحيث يكون جداء التيار مع ساعات التشغيل مساوياً للسعة، وذلك عند جهدها الاسمي الثابت.

حالة شحن البطارية هي النسبة المئوية للسعة الباقية فيها نسبة إلى سعتها عندما تكون مشحونة بالكامل، مثلاً بطارية بسعة 100 أمبير ساعي، حالة شحنها هي 20% أي أنه تم استهلاك 80% من سعتها وباقي فيها 20 أمبير ساعي، وهناك حالة شحن تسمى (State-of-health) للبطارية يجب ألا ينقص شحن البطارية عنها كي لا تتعرض للأضرار وهي تكون مرفقة مع باقي البارامترات في نشرة البطارية فمثلاً بطارية سعتها 30 أمبير ساعي قادرة على إعطاء 24 أمبير ساعي عند شحنها بالكامل، فتكون.

أي أنه يمكن تفريغ 80% من البطارية قبل إعادة شحنها، وتسمى الكمية التي يمكن تفريغها بعمق التفريغ (DoD: Depth of Discharge) وفي هذه الحالة هي 80%.

يتراوح العمر التشغليلي للبطارية بشكل رئيسي بين سنة وخمس سنوات، ويتعلق بعدد من العوامل أهمها عدد دورات شحن وتفريغ البطارية، وعمق التفريغ الخاص بها وآلية الشحن، كما تتأثر بالظروف الجوية المحيطة بها.&