معرفی انوع باتری قلمی

معرفی انوع باتری قلمی

با ما همراه باشید با معرفی انوع باتری قلمی دربانک باتری

انوع باتری قلمی سال‌ها است نیروبخش طیف وسیعی از لوازم الکترونیکی خانگی هستند و هرچند در این مدت از لحاظ ظاهری تغییر چندانی نکرده‌اند، اما تکنولوژی‌های به‌کاررفته در آن‌ها کاملا دگرگون شده است.

این باتری‌ها که درواقع نوعی پیل خشک سیلندری هستند، در ابعاد مختلف تولید و به بازار عرضه می‌شوند.

از ساعت‌های دیواری و کنترل‌های ریموت گرفته تا دسته‌ی بازی و دوربین‌های عکاسی، طیف وسیعی از وسایل الکترونیکی همچنان وابسته به باتری‌های قلمی هستند.

معرفی انوع باتری قلمی

باتری‌های AA 

بهترین باتری‌های قلمی موجود در بازار - کلاغه

استاندارد باتری‌های AA یا قلمی (که امروزه متداول‌ترین نوع باتری سیلندری در جهان به‌شمار می‌روند) در سال ۱۹۴۷ وضع شد؛ هرچند این باتری‌ها مدت‌ها قبل از استانداردسازی نیز به‌صورت گسترده تولید و استفاده می‌شدند.

باتری‌های AA حدود ۵ سانتی‌متر طول و ۱٫۳ سانتی‌متر قطر دارند. وزن باتری‌ها

ی قلمی بسته به نوع آن‌ها متغیر است و از ۱۵ گرم در باتری‌های لیتیومی تا ۳۱ گرم در باتری‌های نیکل-هیدرید فلزی می‌رسد. امروزه حدود ۶۰ درصد از باتری‌های آلکالاین فروخته‌شده در جهان از نوع AA هستند.

باتری‌های AAA

همه آنچه که باید درباره باتری قلمی بدانید؛ اصلاحات، انواع و خرید - زومیت

باتری‌های AAA ولتاژ یکسانی با باتری‌های AA دارند و به‌دلیل سایز کوچک‌تر، معمولا در دستگاه‌هایی استفاده می‌شوند که به‌دلیل محدودیت ابعاد، ضخامت و وزن نمی‌توانند از باتری‌های AA استفاده کنند. یک باتری AAA معمولا حدود یک‌سوم باتری AA مشابه خود ظرفیت دارد.

با پیشرفت تکنولوژی و بهینه شدن مصرف دستگاه‌های الکترونیکی و از طرفی افزایش یافتن ظرفیت باتری‌های AAA، بسیاری از دستگاه‌هایی که تا پیش از این از باتری‌های AA استفاده می‌کردند (مانند ریموت کنترل‌ها، کیبوردها، موس‌های بیسیم و …) امروزه از باتری‌های کوچک‌تر AAA استفاده می‌کنند.

بین ۲۴ تا ۳۰ درصد از سهم بازار باتری‌های سیلندری استاندارد متعلق به باتری‌های AAA یا نیم‌قلمی است.

باتری‌های AAAA

قیمت و خرید شش باتری قلیایی AAAA Energizer AAAA برای چراغهای استایل لامپ  استریم برند Energizer | مالتینا

باتری‌های AAAA موارد مصرف بسیار کمتری نسبت به دیگر انواع باتری‌های سیلندری دارند و هرچند از سال ۲۰۱۰ به بعد اندکی به شهرت آن‌ها افزوده شده‌ است؛ اما همچنان به‌سختی می‌توان آن‌ها را در فروشگاه‌های لوازم الکترونیکی پیدا کرد.

از این نوع باتری‌ها بیشتر در دستگاه‌های کوچکی چون اشاره‌گرهای لیزری کوچک، ریموت دزدگیر ماشین، خودکارهای مجهز به لامپ LED، استایلوس‌ها و آمپلی‌فایرهای هدفون استفاده می‌شود.

باتری‌های C

باتری c روندا مدل med -ulta بسته 2 عددی

باتری‌های C با طول ۵ و قطر ۲.۶ سانتی‌متر معمولا در اسباب‌بازی‌های پرمصرف و چراغ‌قوه‌های دستی استفاده می‌شوند.

در سال ۲۰۰۷، سهم بازار این نوع باتری‌ها به ۴ تا ۵ درصد می‌رسید. ولتاژ نامی باتری‌های C آلکالاین ۱.۵ ولت است و ظرفیت آن‌ها تا ۸۰۰۰ میلی‌آمپر ساعت نیز می‌رسد؛ هرچند انواع قدیمی زینک-کربن معمولا ظرفیتی برابر با ۳۸۰۰ میلی‌آمپر ساعت دارند.

پیشینه‌ی باتری‌های سایز استاندارد C از باتری‌های AA و AAA قدیمی‌تر است و به دهه‌ی ۲۰ میلادی می‌رسد.

باتری‌های D

باتری شارژی D با ظرفیت ۱۰۰۰۰ میلی آمپر ساعت

باتری‌های D معمولا در دستگاه‌های بسیار پرمصرف مانند چراغ قوه‌های قوی، رادیوها و ضبط صوت‌های بزرگ معروف بهBoombox و دستگاه‌های دارای موتور الکتریکی استفاده می‌شوند. این باتری‌ها ۶.۱ سانتی‌متر طول و ۳.۳ سانتی‌متر قطر دارند و ظرفیت آن‌ها در برخی مدل‌های خاص به ۲۰ هزار میلی‌آمپر ساعت نیز می‌رسد.

جالب است بدانید باتری‌های سایز D قدیمی‌ترین باتری‌های سیلندری هستند که هنوز تولید می‌شوند. پیشینه‌ی این باتری‌ها به سال ۱۸۹۸ (قبل از استانداردسازی باتری‌های قلمی) می‌رسد.

تا قبل از معرفی شدن دیگر انواع و ابعاد باتری‌های قلمی، باتری‌های D به «باتری چراق قوه» مشهور بودند. آمریکا بزرگ‌ترین بازار مصرف باتری‌های سایز D است؛ به‌طوری‌که سهم بازار این باتری‌ها در این کشور به ۸ درصد می‌رسد.

آشنایی با اصطلاحات مرتبط با باتری

میلی‌آمپر ساعت (mAh): ظرفیت باتری‌های قلمی معمولا با واحد «میلی‌آمپر ساعت» (mAh) نشان داده می‌شود. به بیان ساده، یک باتری ۲۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی می‌تواند به مدت ۱ ساعت جریانی به شدت ۲۰۰۰ میلی‌آمپر؛ یا به ‌مدت ۱۰۰ ساعت جریانی ۲۰ میلی‌آمپری فراهم کند. باید دقت داشت که آمپر ساعت و میلی‌آمپر ساعت واحدهای انرژی نیستند.

برای به دست آوردن میزان انرژی ذخیره‌شده در باتری (با واحد وات-ساعت) باید ظرفیت آن (با واحد میلی‌آمپر ساعت) را در ولتاژ باتری ضرب کرد. البته همان‌طور که در ادامه توضیح خواهیم داد، به دلیل متغیر بودن ولتاژ باتری‌های قلمی، با استفاده از این روش نیز عدد دقیقی از میزان انرژی ذخیره‌شده در باتری به دست نخواهد آمد.

باتری های شارژی سونی Cycle Energy

وات-ساعت (Wh): هرچند از واحد وات-ساعت کمتر برای مشخص کردن ظرفیت باتری‌های قلمی استفاده می‌شود؛ اما این واحد معیار دقیق‌تری برای مقایسه‌ی ظرفیت باتری‌های مختلف است.

برای مثال انرژی ذخیره‌شده در دو باتری با ظرفیت یکسان ۲۰۰۰ میلی‌آمپری ممکن است با هم متفاوت باشد؛ چرا که ولتاژ همه‌ی باتری‌های قلمی با هم برابر نیست.

به‌عنوان نمونه، بیشتر باتری‌های قلمی ۱.۲ ولتی هستند؛ درحالی‌که باتری‌های قلمی لیتیومی ۱.۵ ولتی نیز در بازار وجود دارند. بنابراین یک باتری قلمی ۲۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی لیتیومی، تقریبا ۳ وات-ساعت انرژی دارد (۱.۲V*۲۰۰۰mAh)؛ درحالی‌که انرژی یک باتری قلمی ۲۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی معمولی تنها به ۲.۴ وات-ساعت می‌رسد (۱.۲V*۲۰۰۰mAh).ولتاژ بیشتر انواع باتری‌های قلمی در طول عمرشان ثابت نیست و بسته به میزان شارژ باقی‌مانده تغییر می‌کند

اما ازآنجایی‌که اینکه ولتاژ باتری‌های قلمی در طول عمرشان ثابت نیست و باتوجه به میزان شارژ باقی‌مانده تغییر می‌کند و به‌راحتی نمی‌توان با ضرب کردن ولتاژ در ظرفیت، مقدار انرژی ذخیره‌شده در باتری را محاسبه کرد.

چگالی انرژی: به میزان انرژی ذخیره‌شده در واحد حجم «چگالی انرژی» گفته می‌شود. اگرچه گاهی از این عبارت برای اشاره به انرژی ذخیره‌شده در واحد جرم نیز استفاده می‌شود؛ اما باید توجه داشت که اصطلاح دقیق‌تر برای چنین منظوری «انرژی ویژه» (Specific Energy) است. در ادامه جدول چگالی انرژی تعدادی از انواع باتری‌های متداول را مشاهده می‌کنید.

عمر قفسه: باتری‌ها حتی هنگامی که از آن‌ها استفاده نمی‌شود و درون بسته‌بندی خود هستند هم به‌صورت تدریجی انرژی ذخیره‌شده‌ی خود را از دست می‌دهند. مدت زمانی که طول می‌کشد تا یک باتری بیشتر ظرفیت خود را از دست بدهد به «عمر قفسه» (shelf life) مشهور است. در شرایط دمای اتاق، عمر قفسه‌ی باتری‌‌های غیر شارژی روی-کربن بین ۳ تا ۵ سال، باتری‌های آلکالاین بین ۵ تا ۱۰ سال و باتری‌های لیتیومی بین ۱۰ تا ۱۵ سال است. این مقدار برای باتری‌های شارژی معمولا بسیار کم‌تر است.

دشارژ خودکار (Self-discharge): حتی اگر هیچ‌گونه تماسی بین الکترودهای باتری برقرار نباشد، واکنش‌های شیمیایی داخل باتری شارژ الکتریکی ذخیره‌شده را با گذر زمان کاهش می‌دهند. دشارژ اتوماتیک باعث می‌شود عمر قفسه‌ی باتری کاهش پیدا کند و میزان شارژ درون آن هنگامی که به دست مشتری می‌رسد نسبت به شارژ ابتدایی کارخانه بسیار کم‌تر باشد.

باتری‌های یک‌بار مصرف معمولا نرخ دشارژ خودکار بسیار کمتری نسبت به باتری‌های شارژی دارند. از آنجایی که واکنش‌های شیمیایی منجر به دشارژ خودکار با افزایش دما سرعت می‌گیرند، توصیه می‌شود باتری‌ها را در دمای پایین نگه دارید.

نوع باتریقابلیت شارژ مجددعمر قفسه/نرخ دشارژ خودکار
لیتیوم-فلز (LiM)ندارد۱۰ سال
قلیایی (Alkaline)ندارد۵ سال
روی-کربن (ZnC)ندارد۲ تا ۳ سال
لیتیوم-یون (Li-ion)دارد۲ تا ۳ درصد در ماه
نیکل-هیدرید فلز (NiMH) جدیددارد۲ تا ۳ درصد در ماه
سربی-اسیدی (Lead–Acid)دارد۴ تا ۶ درصد در ماه
نیکل-کادمیوم (NiCd)دارد۱۵ تا ۲۰ درصد در ماه
نیکل هیدرید فلز (NiMH) قدیمیدارد۳۰ درصد در ماه

اثر حافظه (Memory Effect): اثر حافظه پدیده‌ای است که در آن درصورت شارژ کردن باتری نیمه‌پر، ظرفیت آن به‌طور تدریجی کاهش پیدا می‌کند. برای مثال اگر باتری خود را با داشتن ۲۵ درصد شارژ مجددا شارژ کنید، پس از چند سیکل باتری بازه‌ی شارژ «۲۵ تا ۱۰۰ درصد» را به‌عنوان بازه‌ی «صفر تا ۱۰۰ درصد» در نظر می‌گیرد و عملا ۲۵ درصد از ظرفیت خود را از دست می‌دهد. در چنین حالتی به اصطلاح گفته می‌شود باتری نقطه‌ی شارژ شدن را به‌عنوان شارژ صفر «به یاد می‌آورد» یا اینکه ظرفیت قدیمی خود را «فراموش می‌کند».

تنها باتری‌های شارژی نیکل-کادمیوم (NiCd) و نیکل-هیدرید فلز (NiMH) تحت تأثیر این پدیده قرار می‌گیرند و دیگر انواع باتری در برابر آن مصون هستند. می‌توان تأثیر این پدیده روی باتری را با چند سیکل شارژ و دشارژ کامل تا حدودی برطرف کرد.

انواع شارژر باتری قلمی

شارژر باتری قلمی

شارژرهای باتری‌های قلمی به دو نوع هوشمند (خودکار) و غیر هوشمند (دستی) تقسیم می‌شوند. شارژرهای هوشمند، هر باتری را جداگانه و به‌صورت مستقل از دیگر باتری‌ها شارژ می‌کنند و قطع‌کن خودکار آن‌ها فرایند شارژ هر باتری را در زمان متفاوت و پس از پر شدن آن باتری متوقف می‌کند. شارژرهای غیر هوشمند ولتاژ و جریان یکسانی در اختیار همه‌ی باتری‌ها قرار می‌دهند یا اصلا قطع‌کن خودکار ندارند، یا زمان قطع جریان آن‌ها از پیش تعیین شده و ثابت است.




شارژر هوشمند

انواع پیشرفته‌ی شارژرهای هوشمند علاوه‌بر زمان متفاوت، قادر هستند ولتاژ و جریان متفاوتی به هر باتری اختصاص بدهند و حتی با استفاده از آن‌ها می‌توان ظرفیت واقعی باتری را نیز اندازه گرفت. روش اندازه‌گیری ظرفیت باتری در این شارژرها به این صورت است که شارژر ولتاژ باتری را تا یک ولت کاهش می‌دهد و مقدار انرژی خارج شده در جریان این فرایند را اندازه می‌گیرد (بیشتر دستگاه‌های الکترونیکی مجهز به باتری قلمی، با ولتاژ زیر یک ولت کار نمی‌کنند و پس از رسیدن ولتاژ باتری به این مقدار خاموش می‌شوند).

شارژر هوشمند باتری قلمی

یکی از قابلیت‌های دیگر شارژرهای هوشمند، «ریفرش» کردن خودکار باتری و ازبین‌بردن «اثر حافظه» است (برای آشنایی با اثر حافظه قسمت اول را مطالعه کنید). برای این کار شارژر ابتدا به آهستگی شارژ باتری را خالی می‌کند و در حین این کار ظرفیت آن را اندازه می‌گیرد. سپس شارژر باتری را شارژ و بار دیگر آن را خالی می‌کند و ظرفیت آن را طی فرایند دشارژ مجددا اندازه می‌گیرد. پس مقایسه‌ی نتایج به‌دست آمده از این فرایند، اگر ظرفیت باتری افزایش یافته بود، شارژر سیکل شارژ-دشارژ باتری را آن‌قدر تکرار می‌کند که باتری به حداکثر ظرفیت خود برسد.

شارژر غیر هوشمند

این شارژر قطع کن ندارد و همه ی باطری ها را همزمان شارژ میکند. البته در برخی از نسخه های گران تر میتوان قطع کن داشت.

با این حال هنوز تمام باطری ها از یک جریان مستقیم استفاده میکنند.

شارژرهایی که قطع کن ندارد باید به صورت دستی و با توجه به باطری خود شارژ ان را محاسبه کنید این شارژرها اغلب موجب پایین امدن کارایی باطری ها میشوند.

استفاده از شارژرهای غیر هوشمند ممکن است به باتری صدمه صدمه بزند و باعث کاهش ظرفیت و طول عمر آن شود؛ به همین دلیل توصیه می‌شود در صورت امکان حتما از شارژرهای هوشمند استفاده کنید.

شارژر خورشیدی (سولار)

شارژ کردن باتری قلمی با استفاده از شارژرهای سولار معمولا به‌دلیل مساحت کم پنل خورشیدی قرار گرفته روی آن‌ها بسیار زمان‌بر است و بسته به شرایط آب و هوایی گاهی چندین روز طول خواهد کشید. از طرفی اگر شارژر مجهز به محفظه‌ی مناسبی برای نگه‌داری باتری نباشد، قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم نور خورشید می‌تواند باعث گرم شدن باتری و آسیب رسیدن به آن شود.

شارژر خورشیدی

به‌طور کلی ازآنجایی‌که پرکردن باتری‌های قلمی نیازمند صرف انرژی زیادی نیست، توصیه می‌شود برای شارژ کردن آن‌ها از شارژرهای معمولی استفاده کنید. «آسیب رسیدن به باتری و درنتیجه دورانداختن آن»، صدمه‌ی بسیار بیشتری نسبت به «چند میلی وات-ساعت انرژی غیر خورشیدی» به محیط زیست وارد می‌کند.

شارژرهای سریع

شارژرهای باتری قلمی و تکنولوژی‌های آن‌ها را نباید با شارژرهای گوشی‌های هوشمند مقایسه کرد؛ چرا که باتری اکثر گوشی‌های هوشمند از نوع لیتیوم-یونی یا لیتیوم-پلیمری است و ساختار درونی و سازوکار شارژ آن‌ها با باتری‌های NiMH قلمی تفاوت دارد.

جریان ایده‌آل توصیه شده برای شارژ یک باتری ۲۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی NiMH قلمی، ۲۰۰ میلی‌آمپر است؛ که درنتیجه به زمان شارژ ۱۰ ساعته منجر می‌شود. حال اگر این جریان را به ۴۰۰ میلی‌آمپر افزایش دهیم، مدت زمان مورد نیاز برای شارژ نصف خواهد شد؛ اما در عین حال عمر مفید باتری نیز اندکی کاهش پیدا می‌کند. درواقع بیشتر شارژرهای به اصطلاح سریع موجود در بازار با استفاده از همین تکنیکِ افزایش جریان، باتری‌های قلمی را در مدت کوتاه‌تری شارژ می‌کنند و تکنولوژی خاصی در آن‌ها به‌کار گرفته نشده است.شارژرهای سریع باتری‌های قلمی مجهز به فناوری خاصی نیستند و تنها با استفاده از جریان بالاتر زمان شارژ را کاهش می‌دهند

اگر از باتری‌های شارژی در دستگاهی استفاده می‌کنید که هر چند هفته یا چند ماه یک بار احتیاج به شارژ مجدد دارد و درنتیجه زمان ۱۰ ساعته‌ی شارژ چندان برایتان آزاردهنده نیست، توصیه می‌شود از شارژرهای معمولی استفاده کنید. اما اگر باتوجه به نوع مصرفی که دارید باید باتری خود را هر روز شارژ کنید، می‌توانید از شارژرهای نیمه سریع (۴ تا ۵ ساعته) به همراه باتری باکیفیت استفاده کنید. برای مثال اگر عمر یک باتری مرغوب ۳۰۰۰ سیکلی نصف هم شود، همچنان مدت زمان زیادی برای شما دوام خواهد آورد. اما استفاده از شارژرهایی که ادعا می‌کنند قادر هستند باتری‌های قلمی را ظرف مدت ۱ تا ۲ ساعت شارژ کنند، به هیچ وجه توصیه نمی‌شود.

مدت زمان مورد نیاز برای شارژ باتری های قلمی قابل شارژ

مدت زمان شارژ باطری قلمی بستگی به ظرفیت باطری و میلی آمپر خروجی شارژر دارد.

شما می‌توانید جهت محاسبه حدودی مدت زمان شارژ باطری، میلی آمپر باطری را تقسیم بر توان خروجی شارژر نمایید. عدد به دست آمده مدت زمان شارژ بر اساس ساعت می‌باشد.

البته شما می‌توانید در شارژرهای اتوماتیک بدون در نظر گرفتن این موارد باطری را در شارژر قرار دهید و بعد از قطع شدن اتوماتیک، شارژر باطری را جدا نمایید.

فاطمه نخعی
ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.