اقرأ في هذا المقال
تم إنتاج البطاريات القلوية (القاعدية)؛ للتغلب على المشاكل التي نجمت عن استخدام البطاريات الرصاصية (الحمضية) مثل، قُصر عمرها الافتراضي وثقل وزنها وسهولة تعرض الألواح للكبرتة وللتلف الميكانيكي الناجم عن اهتزازات السيارة أثناء السير.
بطارية السيارة القلوية:
البطارية القلوية تحتوي على محلول إلكتروليتي قلوي يتكون من هيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية) أو هيدروكسيد البوتاسيوم (البوتاسا الكاوية) والباقي ماء مقطر، مع ألواح من النيكل أو الحديد أو هيدروكسيد الكادميوم، يمكن توصيف المادة المستخدمة في صنع الألواح الموجبة والألواح السالبة للبطارية القلوية حسب نوع البطارية.
تجدر الإشارة إلى أن البطاريات القلوية ذات الانتشار الأكبر هي بطاريات النيكل- كادميوم والنيكل- حديد، الخلية الواحدة في كل من النوعين تعطي جهدا مقداره 1.2 فولت (الخلية في البطارية الرصاصية تعطي جهدا مقداره 2 فولت)، معنى هذا أننا نحتاج 5 خلايا للحصول على بطارية 6 فولت، بينما نحتاج 3 خلايا فقط في البطارية الرصاصية للحصول على نفس البطارية بنفس الجهد، لذلك نجد أن حجم البطارية القاعدية أكبر من حجم البطارية الرصاصية.
مكونات البطارية القلوية نيكل- كادميوم:
- المحلول الإلكتروليتي يحتوي على هيدروكسيد البوتاسيوم.
- القطب الموجب من أكسيد النيكل المائي.
- القطب السالب من أكسيد الكادميوم المائي.
- شبكة الألواح من سبيكة الفولاذ النيكلي.
- توضع المادة الفعالة من أكسيد الكادميوم المائي في جيوب مصنوعة في شبكة الألواح السالبة وتمثل اللوح السالب، أما مادة أكسيد النيكل المائي فإنها غير ناقلة للكهرباء لذلك تمزج معها صفائح صغيرة من النيكل، ويوضع المزيج في جيوب شبكة الألواح الموجبة وتمثل اللوح الموجب، تجمع الألواح المتشابهة إما بوصلها بقطعة من الفولاذ باللحام أو بربطها بمحور تجميع وصامولة.
- توضع فتحة تهوية تسمح بخروج الغازات أو دخول الهواء أثناء التفاعل فقط.
الخواص الكهربائية للبطارية القلوية:
- القوة المحركة الكهربائية للخلية (Cell Electromotive Force): أثناء الشحن نجد أن فرق جهد الخلية يكون حوالي 1.55 فولت، وعند إيقاف الشحن يهبط فرق جهد الخلية تدريجياً ويثبت عند 1.4 فولت بعد عدة ساعات، أما أثناء التفريغ فإن فرق جهد الخلية يهبط من 1.4 فولت إلى 1.1 فولت.
- المقاومة الداخلية للخلية (Cell Internal Resistance): المقاومة الداخلية لخلايا البطارية القاعدية صغيرة جداً، تتغير المقاومة الداخلية قليلاً أثناء عملية الشحن أو عملية التفريغ، ولكنها ترتفع بقيمة كبيرة عند لحظة وصول البطارية إلى حالة التفريغ التام.
- سعة البطارية القاعدية (Battery Capacity): تتراوح ما بين 40 إلى 180 أمبير. ساعة، وليست هناك علاقة بين السعة وبين درجات الحرارة أو معدل التفريغ.
- شحن البطارية القاعدية (Battery Charging): يفضل عدم شحن البطارية القاعدية بتيار كهربائي ثابت الشدة نظراً للارتفاع الكبير في درجة حرارة الخلية في نهاية الشحن، ويفضل تخفيض شدة التيار الكهربائي إلى 20 % من قيمته في نهاية الشحن.
