تُسمى البطاريات في الكيمياء بإسم (الخلايا الكهروكيميائية) وهي عبارة عن أنظمة لتختزن الطاقة في صورة كيميائية والتي يتم تحويلها عند الحاجة إلى طاقة كهربائية من خلال تفاعل أكسدة واختزال تلقائي غير انعكاسي

وتعد البطاريات من أهم التطبيقات العملية والتقانية على الخلايا الكهروكيميائية وتعد البطارية في الأصل عبارة عن خلية جلفانية

تتكون من المصعد والمهبط ومادة الكتروليتية (محلول موصل للكهرباء) حيث يكون المهبط  (الكاثود) هو القطب الموجب والمصعد (الأنود) هو القطب السالب

وتنتقل الإلكترونات في الدائرة الخارجية من المصعد إلى المهبط منتجة الكهرباء عند اكتمال توصيل الدارة 

وبهذا النوع من الخلايا تتوقف البطارية عن العمل عندما يتم استهلاك مادة المصعد عندها ﻻيمكن إعادة شحنها

وهناك ثلاثة أنواع من البطاريات :

  • الخلايا الأولية : من أبسطها البطارية الجافة أو بطارية كلوريد الخارصين وسميت بالأولية لأنها غير قابلة لإعادة الشحن.
  • الخلايا الثانوية : مثل بطارية المركب الرصاصي وبطارية النيكاد (النيكل-الكادميوم) وتتميز هذه البطاريات بأنه يمكن إعادة شحنها باستخدام الكهرباء وذلك بعكس التفاعلات الكيميائية في الخلية.
  • خلايا الوقود : مثل خلية الهيدروجين والأكسجين.

ما سبب المقاومة داخل البطاريات ؟

المقاومة هى خاصية فيزيائية تتميز بها النواقل المعدنية في الدوائر الكهربائية وتعرف على أنها قابلية المواد المعدنية الموصلة للكهرباء على مقاومة مرور التيار الكهربائي (الالكترونات)

وفي الواقع إن البطارية تفقد جزءاً من الطاقة بسبب التفاعلات الكيميائية التي تحدث بداخلها ويسمى هذا الفقد بالمقاومة الداخلية.

لذا فإن الطاقة التي تكتسبها الإلكترونات يتبدد جزء منها في المقاومة الخارجية وجزء منها في المقاومة الداخلية للبطارية.

مكونات المقاومات :

يتم صناعة المقاومات من العديد من المواد وأكثر المقاومات الحديثة شيوعاٌ تكون مصنوعة إما من الكاربون أو من البلاستيك وهذه المواد لها خصائص هيكلية مختلفة تمكنها من توفير مقاومة متغيره.

في الموصلات تكون الإلكترونات حره الحركة هى التي تنقل التيار بينما العوازل لها هياكل بلورية تكون فيها جميع الإلكترونات ثابتة.

وبنفس الطريقة تصنع البطاريات من مادة لها مقاومة غير صفرية وينتج بها مقاومة داخلية وهذا يقودنا إلى إنه ﻻ توجد بطارية مثالية بمصدر جهد بنسبة 100%.

الجهد الذي تزوده البطارية للدارة يسمى بالقوة الدافعة الكهربائية يرمز له بالرمز (emf) والمقاومة الداخلية (r) والمقاومة الخارجية (R).

المصدر : انقر هنا

  • إعداد : المهندس أحمد بركات
  • تحرير : المهندس بشار الحجي