Διαφορά κλειδιού: Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες αποτελούνται από ένα ή περισσότερα ηλεκτροχημικά στοιχεία και είναι ένας τύπος συσσωρευτή ενέργειας. Είναι γνωστό ως δευτερεύον κύτταρο, καθώς έχει τη δυνατότητα επαναφόρτισης και επαναχρησιμοποίησης. Οι μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, όπως υποδηλώνει το όνομα, δεν μπορούν να επαναφορτιστούν για πολλαπλές χρήσεις. Η μπαταρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο μία φορά, μετά την οποία θα πρέπει να απορριφθεί. Αυτές οι μπαταρίες είναι γνωστές ως πρωτογενείς μπαταρίες, καθώς η διαδικασία που ενεργοποιεί τη συσκευή είναι μη αναστρέψιμη.

Οι μπαταρίες έχουν γίνει μια σημαντική εφεύρεση για την κοινωνία. Φανταστείτε έναν κόσμο χωρίς μπαταρίες, τίποτα δεν θα ήταν φορητό! Έχοντας να περπατήσετε γύρω με ένα τηλέφωνο που λειτουργεί μόνο όταν συνδέεται σε μια ηλεκτρική πρίζα και δεν θα υπήρχαν φακοί όταν δεν υπάρχει ηλεκτρική ενέργεια. Αν όλα έτρεχαν σε ηλεκτρική ενέργεια, το ποσό των συρμάτων που θα ήταν γύρω θα ήταν ενοχλητικό και επικίνδυνο. Οι μπαταρίες έχουν εξελιχθεί συνεχώς για να έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Κάθε μπαταρία δοκιμάστηκε και δοκιμάστηκε με διαφορετικά υλικά για να δει ποια θα προσέφερε καλύτερη φόρτιση. Υπάρχουν δύο τύποι μπαταριών, επαναφορτιζόμενες και μη επαναφορτιζόμενες. Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες είναι μπαταρίες που μπορούν να φορτιστούν για πολλαπλές χρήσεις, ενώ οι μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο μία φορά.

Οι μπαταρίες είναι γύρω από τις ηλικίες, αν και οι μπαταρίες που γνωρίζουμε τώρα εφευρέθηκαν από τον Alessandro Volta κατά τη δεκαετία του 1800. Το ηλεκτροχημικό κύτταρο που κατασκευάζει μια κανονική μπαταρία μεγέθους AA ανακαλύφθηκε από τον Luigi Galvani το 1780, όταν συνέδεσε δύο διαφορετικά υλικά (χαλκό και ψευδάργυρο) και συνδέθηκε τόσο με διαφορετικά τμήματα ενός νεύρου του ποδιού ενός βάτραχου, γεγονός που προκάλεσε το πόδι σύμβαση ακόμη και μετά το βάτραχο ήταν νεκρό. Ονομάστηκε αυτό ως «ζωική ηλεκτρική ενέργεια». Ωστόσο, αυτό δεν ήταν το πρώτο κύτταρο που εφευρέθηκε. Η παλαιότερη γνωστή μπαταρία χρονολογείται από την αρχαία Παρθιά, όπου βάζα γεμάτα κιτρικό οξύ ή χυμός σταφυλιών χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή τάσης. Ονομάστηκε μπαταρία της Βαγδάτης και ο γερμανός διευθυντής του Εθνικού Μουσείου του Ιράκ Wilhelm König ισχυρίστηκε το 1940 ότι αυτά ήταν παρόμοια σε έργα σε μια γαλβανική κυψέλη. Ας καταλάβουμε πώς λειτουργεί η μπαταρία.

Μια μπαταρία αποτελείται από πολλαπλά ηλεκτροχημικά στοιχεία. Ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο αποτελείται από δύο ημι-κύτταρα. Κάθε ημι-κύτταρο αποτελείται από ένα ηλεκτρόδιο και έναν ηλεκτρολύτη. Τα δύο ημίσεα κύτταρα θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τον ίδιο ηλεκτρολύτη. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, τα είδη από ένα μισό κύτταρο χάνουν ηλεκτρόνια (οξείδωση) στο ηλεκτρόδιο τους, ενώ το άλλο ημίτονο κύτταρο κερδίζει ηλεκτρόνια (μείωση). Τα δύο μισά συνδέονται με γέφυρα αλατιού ή πορώδη δίσκο που χρησιμοποιείται για να επιτρέψει την ιονική επαφή μεταξύ των δύο ημίσεων χωρίς ανάμιξη των διαλυμάτων. Καθώς τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από τη μία πλευρά στην άλλη, καθορίζεται η διαφορά στα τέλη. Η γέφυρα αλάτων επιτρέπει στα ιόντα να διατηρούν μια ισορροπία μεταξύ της οξείδωσης και της μείωσης. Τα δύο ηλεκτρόδια είναι γνωστά ως άνοδος και κάθοδος και αμφότερα συνδέονται με ένα υψηλής αντοχής βολτόμετρο. Το βολτόμετρο βοηθά τα ηλεκτρόδια να διατηρούν μια τάση. Η διαφορά μεταξύ των φορτίων μετατρέπεται έπειτα σε ηλεκτρική ενέργεια για χρήση σε φορητές συσκευές.

Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες αποτελούνται από ένα ή περισσότερα ηλεκτροχημικά στοιχεία και είναι ένας τύπος συσσωρευτή ενέργειας. Είναι γνωστό ως δευτερεύον κύτταρο, καθώς έχει τη δυνατότητα επαναφόρτισης και επαναχρησιμοποίησης. Οι αντιδράσεις στο εσωτερικό του κυττάρου που προκαλούν την παροχή ενέργειας από τις μπαταρίες μπορούν να γίνουν με τη χρήση διαφόρων υλικών. Αυτή η αντίδραση μπορεί να αντιστραφεί χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια για διάφορες χρήσεις. Όταν οι μπαταρίες επαναφορτίζονται, το θετικό ενεργό υλικό οξειδώνεται και το αρνητικό υλικό μειώνεται. Ο ηλεκτρολύτης μεταξύ των δύο υλικών θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως ένα απλό ρυθμιστικό για την εσωτερική ροή ιόντων μεταξύ των ηλεκτροδίων ή μπορεί να παίξει ένα ενεργό μέρος στην ηλεκτροχημική αντίδραση. Οι μπαταρίες απαιτούν κατάλληλο φορτιστή μπαταρίας που χρησιμοποιεί ηλεκτρικό ρεύμα AC ή DC για τη φόρτιση των μπαταριών. Ανάλογα με τον φορτιστή, οι μπαταρίες μπορεί να πάρουν οπουδήποτε από 4-14 ώρες για να φορτιστούν. Αν και οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν πολλές φορές, έχουν συχνά περιορισμένο κύκλο ζωής και μπορούν να επαναφορτιστούν μόνο αρκετές φορές. Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες έχουν υψηλότερο αρχικό κόστος, αλλά είναι φθηνότερες σε μακροπρόθεσμη βάση. Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες είναι κατασκευασμένες από διάφορα υλικά όπως το μόλυβδο, νικελίου-σιδήρου, νικελίου-ψευδαργύρου, ιόντων λιθίου, ιόντων νατρίου κλπ. Οι πιο συνηθισμένες επαναφορτιζόμενες μπαταρίες είναι η μπαταρία νικελίου-καδμίου (NiCd) μπαταρία μεταλλικού υδριδίου (NiMH), μπαταρία ιόντων λιθίου και μπαταρία πολυμερών ιόντων λιθίου. Αυτές οι μπαταρίες γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς σε πολλές εφαρμογές, όπως κινητά τηλέφωνα, ηλεκτρικά οχήματα, ηλεκτροκίνητες αναπηρικές καρέκλες, φακοί κ.λπ.

Τώρα, οι μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες έχουν πολύ πιο απλή διαδικασία σε σύγκριση με τις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Οι μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, όπως υποδηλώνει το όνομα, δεν μπορούν να επαναφορτιστούν για πολλαπλές χρήσεις. Η μπαταρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο μία φορά, μετά την οποία θα πρέπει να απορριφθεί. Αυτές οι μπαταρίες είναι γνωστές ως πρωτογενείς μπαταρίες, καθώς η διαδικασία που ενεργοποιεί τη συσκευή είναι μη αναστρέψιμη. Οι μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες παράγουν ηλεκτρικά ρεύματα κατά τη συναρμολόγηση, τη στιγμή που τελειώνουν. Οι χημικές αντιδράσεις που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μπορούν να περάσουν από μία μόνο διαδικασία. Μόλις ολοκληρωθεί η διαδικασία, η μπαταρία καθίσταται άχρηστη και απορρίπτεται. Αυτές οι μπαταρίες είναι ιδανικές για τη χρήση συσκευών που απαιτούν μικρό ρεύμα, όπως συναγερμούς, ανιχνευτές καπνού, ρολόγια κλπ. Οι μη επαναφορτιζόμενες μπαταρίες κοστίζουν λιγότερο, αλλά είναι λιγότερο οικονομικές μακροπρόθεσμα. Αυτές οι μπαταρίες είναι επίσης τέλειες για μακροπρόθεσμες αποθηκευτικές χρήσεις καθώς έχουν βραδύτερο ρυθμό εξάντλησης από τα δευτερεύοντα κύτταρα, καθιστώντας τα τέλεια για καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Σε περίπτωση κιβωτίων έκτακτης ανάγκης, συνιστάται συχνά να έχετε ένα πακέτο πρωτοταγών συσσωρευτών που μπορεί να απαιτείται για φώτα και ραδιόφωνα. Οι μπαταρίες μπορούν επίσης να αποθηκευτούν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες για να επιβραδύνουν τις χημικές αντιδράσεις της μπαταρίας, καθιστώντας έτσι πολύ πιο εύκολη την αποθήκευση. Τα δευτερεύοντα κύτταρα διατίθενται σε διάφορα σχήματα και μεγέθη για διαφορετική χρήση και χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές, όπως κάμερες, ρολόγια, συναγερμοί, βιντεοκάμερες κ.λπ.

Το ποσό των μη επαναφορτιζόμενων μπαταριών που διατίθενται στην αγορά και απορρίπτονται σε καθημερινή βάση προκαλεί περιβαλλοντικές ανησυχίες. Οι κατασκευαστές μπαταριών καταναλώνουν συχνά πόρους που περιλαμβάνουν επικίνδυνες χημικές ουσίες. Αυτές οι χημικές ουσίες δημιουργούν τοξικό περιβάλλον στον αέρα. Οι χρησιμοποιημένες μπαταρίες που απορρίπτονται προσθέτουν επίσης σε ηλεκτρονικά απόβλητα. Πολλές εταιρείες και κυβερνήσεις έχουν αρχίσει να αναλαμβάνουν πρωτοβουλία για την ανακύκλωση και τη δημιουργία ανακυκλωμένων μπαταριών για τη μείωση των αποβλήτων και της ρύπανσης.