ما هو الفرق بين البطاريات القلوية وغير القلوية؟

يتم تصنيف بطاريات الخلايا الجافة غير القابلة لإعادة الشحن بعدة طرق: عن طريق التعيينات بالأحرف والجهد والتطبيقات. ومع ذلك ، فإن التصنيف الكيميائي الذي يميز بطاريات الخلايا الجافة هو ما إذا كانت البطارية قلوية أو غير قلوية ، أو ، بشكل أكثر دقة ، ما إذا كان المنحل بالكهرباء عبارة عن قاعدة أم حمضية. الفرق ليس مجرد مسألة كيمياء مميزة ، حيث أن البطاريات القلوية لها خصائص طاقة وأداء مختلفة عن نظيراتها غير القلوية.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تحتوي البطاريات غير القلوية على إلكتروليت حمضي ، بينما تستخدم البطاريات القلوية قاعدة كإلكتروليت.

البطارية عبارة عن خلية كهروكيميائية تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية. تتكون بطارية الخلية الجافة النموذجية من أنود موجب الشحنة وكاثود سالب الشحنة و المنحل بالكهرباء الذي يتفاعل مع الأنود والكاثود أثناء تفاعل كهروكيميائي يسمى تفاعل الأكسدة والاختزال. يميل الأنود إلى فقدان الأقطاب - يتأكسد - بينما يميل الكاثود إلى اكتساب الإلكترونات ، أو يتم تقليله.

وجود فائض من الإلكترونات عند الكاثود السالب - الطرف السالب للبطارية - وعجز قدره الإلكترونات في القطب الموجب الموجب - الطرف الموجب للبطارية - تخلق ضغطًا كهربائيًا يسمى الجهد االكهربى. عندما يتم وضع بطارية في دائرة ، تتدفق الإلكترونات كتيار بين الكاثود والأنود للقيام بعمل كهربائي مفيد. ثم تعيد البطارية شحن نفسها بتفاعلات إضافية لتقليل الأكسدة حتى يتم استنفاد الأنود والكاثود كيميائيًا في النهاية ، مما يؤدي إلى نفاد البطارية.

المنحل بالكهرباء هو مادة كيميائية تحتوي على أيونات حرة موصلة للكهرباء. مثال على المنحل بالكهرباء هو ملح الطعام الشائع الذي يتكون من صوديوم موجب الشحنة وأيونات كلوريد سالبة الشحنة. إلكتروليت البطارية هو حمض أو قاعدة تنفصل إلى أيونات موجبة وسالبة مشحونة تتفاعل مع القطب الموجب والكاثود عندما تخضع البطارية لتفاعل الأكسدة والاختزال.

كيميائيًا ، تحتوي بطارية الخلية الجافة القلوية النموذجية على أنود الزنك وكاثود ثاني أكسيد المنغنيز. المنحل بالكهرباء عبارة عن عجينة قاعدية غير حمضية. المنحل بالكهرباء النموذجي المستخدم في البطاريات القلوية هو هيدروكسيد البوتاسيوم. ماديًا ، تتكون البطارية القلوية النموذجية من علبة فولاذية معبأة بثاني أكسيد المنغنيز في أقصى حد لها منطقة الكاثود الداخلية ومليئة بالزنك والإلكتروليت داخل الأنود الداخلي الأكثر مركزًا منطقة. يتوسط المنحل بالكهرباء المحيط بالقطب الموجب التفاعل الكيميائي بين القطب الموجب والكاثود.

كيميائيًا ، تحتوي بطارية الخلايا الجافة غير القلوية النموذجية على أنود الزنك وقضيب الكربون / كاثود ثاني أكسيد المنغنيز. عادة ما يكون المنحل بالكهرباء عبارة عن معجون حمضي. يتكون المنحل بالكهرباء النموذجي من خليط من كلوريد الأمونيوم وكلوريد الزنك. ماديًا ، يتم إنشاء بطارية غير قلوية نموذجية على عكس البطارية القلوية. تعمل حاوية الزنك كأنود خارجي بينما يحتل قضيب الكربون / ثاني أكسيد المنغنيز المنطقة الداخلية ككاثود. يخلط المنحل بالكهرباء مع الكاثود ويتوسط التفاعل الكيميائي بين الكاثود والأنود.

الإجماع العام هو أن البطارية القلوية كيميائيًا تتمتع بميزة أداء طفيفة على البطارية غير القلوية. ومع ذلك ، فإن البطاريات غير القلوية يمكن الاعتماد عليها وأقل تكلفة ويمكن استبدالها باستخدام البطاريات القلوية. عادةً ما يتم ضمان الأجهزة الإلكترونية التي تحمل ملصق ينص على "استخدام البطاريات القلوية فقط" في ظل الظروف التي تتطلب سحبًا سريعًا للتيار العالي من البطارية. أحد الأمثلة على ذلك هو وحدة فلاش على الكاميرا حيث تكون إعادة الشحن السريع مطلوبة.