Merhabalar herkese bu yazımızda siz değerli okurlarımız için bataryaların tarihçesi, günümüzdeki batarya teknolojileri ve yapılan çalışmalar hakkında bilgiler paylaşacağız . Gelin hep beraber bataryaların hayatımızdaki önemiyle ile başlayalım.
Batarya ve Piller| Bataryaların Hayatımızdaki Yeri Ve Önemi
Elektrik kullanan her şeyin prize takılması gereken bir dünya hayal edin ve El fenerleri, işitme cihazları, cep telefonları ve diğer taşınabilir cihazların elektrik prizlerine bağlandığını düşünün Dünya ne kadar garip ve hantal bir hale gelirdi değil mi? Neyse ki, piller bize birçok modern kolaylığı mümkün kılan mobil bir güç kaynağı sağlıyor. Bugün, piller her yerdedir. Mesela Kol saatimize aylarca güç veriyorlar. Elektrik kesilse bile telefonlarımızı çalışır durumda tutarlar. Duman dedektörlerimizi, elektrikli tıraş makinelerini, elektrikli matkapları, mp3 çalarları, termostatları çalıştırıyorlar ve liste devam ediyor. Kısacası kullanımı o kadar yaygın ki Hatta Bu yazıyı dizüstü bilgisayarınızda veya akıllı telefonunuzda okuyorsanız, şu anda pil kullanıyor olabilirsiniz!
Batarya nedir?
Pil, elektrik enerjisini elektrokimyasal enerjiye dönüştürerek depolayan ve istenildiği anda da depolanan enerjisini elektrik enerjisi olarak geri verebilen elektrokimyasal enerji depolama sistemleridir. Birden çok pilin birbirlerine bağlanmasıyla meydana gelen sistemlere batarya denir. Batarya ve Piller anlayacağınız üzere çok önemli..
Bataryaların Tarihçesi
Birçok farklı pil türü olsa da, bunların işlev gösterdiği temel kavram aynı kalır. Bir cihaz bir bataryaya bağlandığında, elektrik enerjisi üreten bir reaksiyon meydana gelir. Bu,elektrokimyasal reaksiyon olarak bilinir. İtalyan fizikçi Kont Alessandro Volta, bu işlemi ilk kez 1799’da metal plakalardan ve salamura ıslatılmış karton veya kağıttan basit bir pil yaptığı zaman keşfetti. Voltaik yığın olarak adlandırılan bu pil, elektrik üreten ilk cihaz değildi, ancak sabit, kalıcı bir akım yayan ilk cihazdı. Bununla birlikte, Volta’nın icadında bazı dezavantajlar vardı. Tabakaların istiflenebileceği yükseklik sınırlıydı, yani yüksek güçler depolanamıyordu . Kullanılan Metal diskler de pilin ömrünü kısaltarak hızla korozyona uğratma eğilimindeydi. Bu eksikliklere rağmen, SI elektromotor kuvvet birimi(EMK) Volta’nın başarısı onuruna volt olarak adlandırılıyor . O zamandan beri, bilim adamları Volta’nın orijinal tasarımını çok çeşitli boyutlarda gelen çeşitli malzemelerden yapılmış piller oluşturmak için büyük ölçüde geliştirdiler(Batarya ve Piller yine ortaya çıktı)
Batarya ve Piller| BATARYANIN YAPISI NELERDEN OLUŞUR?
Temel anlamda bir pilin yapısı
Herhangi bir pile bakın 2 tane ucu olduğunu fark edeceksiniz. Bir ucu (+) veya pozitif olarak işaretlenir, diğeri (-) veya negatif olarak işaretlenir. İnce kalem pil(AA) gibi normal el feneri pillerinde bu artı ve eksi terminaller uçlarda bulunur. Bununla birlikte, 9 voltluk veya araç aküsünde terminaller, ünitenin üst kısmında yan yana bulunur. İki terminal arasına bir tel bağlarsanız, elektronlar negatif uçtan pozitif uca olabildiğince hızlı akar. Bu, pili hızla yıpratır ve özellikle büyük güce sahip piller için de tehlikeli olabilir. Bir pilin iç kısmı tipik olarak metal veya plastik bir muhafaza içine yerleştirilmiştir. İç kısımda, pozitif terminale bağlanan bir katot ve negatif terminale bağlanan bir anot bulunur. Daha genel olarak elektrotlar olarak bilinen bu bileşenler, bir bataryadaki boşluğun çoğunu kaplar ve kimyasal reaksiyonların meydana geldiği yerlerdir. Bir ayırıcı(seperatör), katot ve anot arasında bir bariyer oluşturur ve elektrotların temas etmesini önlerken, elektrik yükünün aralarında serbestçe akmasına izin verir. Elektrik yükünün katot ve anot arasında akmasına izin veren ortam, elektrolit ortam olarak bilinir. Son olarak, karbon çubuk elektriği akünün dışına geçirir.
Batarya ve Piller| PİL ÇEŞİTLERİ
Piller, ıslak veya kuru pil olarak ikiye ayrılır. Islak hücreli pillerden kasıt , elektrolit sıvıdır. Kuru hücreli pillerde bu elektrolit, jel gibi hallerde bulunur.
Kurşun-Asit Piller(Aküler)
Piyasada Kurşun-asit olarak bilinen aküler ıslak piller olarak sınıflandırılır. Kurşun asit piller (aküler) otomobillerde, motosikletlerde ve çeşitli yerlerde ,motoru çalıştırma, aydınlatma vb. amaçlarda kullanılır.
Kuru Piller
Kuru piller kadmiyum, lityum ,nikel, gümüş, cıva ve çinko gibi çeşitli ağır metalleri içeren doğa için tehlike arz eden elektroliz hücrelerinden ibarettir. Kuru Piller ayrıca, pil içindeki kimyasal reaksiyonları kontrol etmek için başka kimyasal maddelerde içerir. Mesela cıva gibi maddeler , hücrenin anoduna ilave edilir (alkali ve çinko-karbon pillerde). Böylece korozyon problemi ve tepkime sonucu oluşan zararlı gazların oluşumu engellenmiş olur. Ayrıca, cıva pilin kendiliğinden boşalarak gücünü bitirmesini de önler.
Alkali Piller
Alkalin piller, elektrot olarak çinko ve manganez dioksit içeren tek kullanımlık (yada şarj edilemez) pillerdir. Kullanılan alkalin elektrolit ,ya potasyum ya da sodyum hidroksittir. Bu piller, karbon çinko pillere göre daha iyi enerji yoğunluğu ve katot anot sızıntı akımına karşıda daha iyi sızma direnci sunan sabit bir voltaja sahiptir.
Çinko-Karbon Piller
1860-90’lı yıllarda ilk geliştirilen kuru pildir. Çinko -karbon pil bir çinko anodu ve bir manganez dioksit katodu kullanır. iletkenliği arttırmak ve nemi korumak içinde katoda karbon eklenir.
Lityum Piller
Lityum, metaller içinde en düşük tepkime verme eğilimine sahiptir ve Çok hafiftir, doğa için tehlikeli bir madde değildir. Bu nedenlerden dolayı lityum piller oldukça yaygın olarak kullanılır. Örneğin; cep telefonları, dijital kameralar ve hatta elektrikli arabalar gibi yüksek performanslı cihazlarda kullanılır.
Batarya ve Piller| SONUÇ
Evet arkadaşlar batarya ve piller hakkında elimden geldiğince araştırmalarımı aktardım günümüzde bu teknolojileri geliştirmeye yönelik daha uzun ömürlü ve dayanıklı piller için çalışmalar yapılmaktadır ve pil ömrüyle ilgili şunu da vurgulamak isterim pil ömrünün artışı kullanıcıların batarya performansı artışından tutunda uzayda daha fazla kalabilecek uydulara ve gezegen keşif araçlarına kadar oldukça önem arz eden bir konudur. Okuduğunuz için teşekkürler…
İlginizi Çekebilir: Tesla Model S #1
