ما هي أنواع البطاريات ؟ و كيف يتم اختيار البطارية ؟

بطاريات النيكل والكادميوم – Nickel-Cadmium Batteries:/
 

بطاريّة النيكل والكادميوم (بطارية NiCd أو بطارية NiCad):/ هي نوع من البطاريّات القابلة لإعادة الشّحن التي تمّ تطويرها باستخدام هيدروكسيد النّيكل والكادميوم المعدني كأقطاب كهربائيّة. تتفوق بطاريّات (Ni-Cd) في الحفاظ على الجهد الكهربائي وحمل الشّحن عند عدم استخدامها. ومع ذلك تقع بطاريات (Ni-Cd) بسهولة ضحيّة لتأثير “الذّاكرة التخزينية” المخيف عند إعادة شحن بطاريّة مشحونة جزئيًا، ممّا يقلّل من السّعة المستقبليّة للبطاريّة.
 

بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من الخلايا القابلة لإعادة الشّحن، تُوفر بطاريّات (Ni-Cd) دورة حياة جيدة وأداءً جيدًا في درجات حرارة منخفضة بسعة معقولة، ولكن الميزة الأكثر أهميّة لها هي قدرتها على تقديم سعتها الكاملة المقدّرة بمعدلات تفريغ عالية. وهي متوفرة بأحجام مختلفة بما في ذلك الأحجام المستخدمة للبطاريّات القلويّة، وتستخدم خلايا AAA إلى D. يتم استخدام خلايا (Ni-Cd) بشكل فردي أو مجمعة في عبوات مكونة من خليتين أو أكثر. تُستخدم العبوات الصغيرة في الأجهزة المحمولة والإلكترونيات والألعاب بينما تجد الأكبر منها تطبيقًا في بطاريّات بدء تشغيل الطائرات والمركبات الكهربائيّة وإمدادات الطّاقة الإحتياطيّة.
 

بعض خصائص بطاريات النيكل والكادميوم:/
 

• الطّاقة النّوعية:/ Specific Energy:/ 40-60W-h/kg.
   
• كثافة الطّاقة:/ Energy Density:/ 50-150 W-h/L.
   
• القدرة النوعية:/ Specific Power:/ 150W/kg.
   
• كفاءة الشّحن / التفّريغ:/ Charge/discharge efficiency:/ 70-90%.
   
• معدل التفّريغ الذاتي:/ Self-discharge rate:/ 10%/month.
   
• متانة الدورة / العمر الإفتراضي:/ Cycle durability/life:/ 2000cycles.
   

بطاريات هيدريد معدن النيكل – Nickel-metal hydride batteries:/
 

هيدريد معدن النيكل (Ni-MH):/ هو نوع آخر من التكوين الكيميائي المستخدم للبطاريّات القابلة لإعادة الشّحن. يشبه التفاعل الكيميائي عند القطب الموجب للبطاريّات تفاعل خليّة النيكل والكادميوم (NiCd)، حيث يستخدم كلا النّوعين من البطاريّات نفس هيدروكسيد أكسيد النيكل (NiOOH) ومع ذلك فإنّ الأقطاب الكهربائية السالبة في هيدريد معدن النيكل تستخدم سبيكة ماصة للهيدروجين بدلاً من الكادميوم المستخدم في بطاريات NiCd.
 

تجد بطاريّات (NiMH) تطبيقًا في الأجهزة عاليّة الاستنزاف نظرًا لقدرتها العالية وكثافة طاقتها، يمكن لبطاريّة (NiMH) أن تمتلك ضعفين إلى ثلاثة أضعاف سعة بطاريّة (NiCd) من نفس الحجم، ويمكن أن تقترب كثافة طاقتها من بطاريّة ليثيوم أيون. على عكس كيمياء (NiCd) فإنّ البطاريّات التي تعتمد على كيمياء (NiCd) ليست عرضه لتأثير “الذاكرة” الذي تختبره (NiCads).

إحدى المشاكل الرئيسيّة التي تعيق الثّورات التكنولوجيّة مثلاً استخدامات الإنترنت هي الطاقة، ويؤثر عمر البطاريّة على البيع الناجح للأجهزة التي تتطلب عمرًا طويلاً للبطاريّة، وعلى الرغم من اعتماد العديد من تقنيات إدارة الطّاقة لجعل البطارية تدوم لفترة أطول فلا يزال يتعيّن اختيار بطاريّة متوافقة لتحقيق النّتيجة المرجوّة.