معلومات عن العمود الجاف (البطارية)
ما هو العمود الجاف (البطارية الجافة)؟
تُعرف بطارية الخلية الجافة بأنها عبارة عن جهاز مصنوع من خلية كهروكيميائية واحدة أو أكثر، تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، وتحتوي هذه البطارية على إلكتروليت موجود داخل عجينة أو وسط رطب، تتضمن بطارية الخلية الجافة القياسية أنود الزنك وكاثود الكربون داخل قضيب مركزي؛ حيث يتم استخدام الكادميوم والكربون والرصاص والنيكل والزنك لتصنيع تصميمات وقدرات مختلفة للبطارية لتكون أكثر ملاءمة لأجهزة معينة من غيرها.
اختراع البطارية الجافة
قام المهندس الفرنسي جورج لوكلانشي في عام 1866م بتطوير أول بطارية مكونة من الزنك والكربون، مما يوفر تخزينًا عمليًا ومنخفض التكلفة من ناحية استهلاك الكهرباء، فسرعان ما تم اعتماد تصميمه من خلال تطوير تقنية الخلايا "الجافة"، في عام 1866م حصل على براءة اختراع لبطارية خلية مبللة كانت بمثابة ابتكاره الرئيسي في هذا المجال.
كانت فكرة تصميم الخلية الرطبة عرضة للتسرب، فقام بتعبئة كاثود ثاني أكسيد المنغنيز داخل وعاء مسامي مغمور بالقطب الموجب في كلوريد الأمونيوم ، قام الكيميائي الألماني كارل جاسنر بتركيب معجون بالكهرباء منخفض الرطوبة في الخلية، مما يجعل بطارية "الخلية الجافة" أقل عرضة للكسر أو التسرب، يمكن الآن استخدام بطارية الزنك والكربون في نطاق أوسع من التطبيقات.
أصبحت البطاريات الحديثة أصغر حجمًا وأكثر أمانًا وأطول عمراً من تصميم جورج الأصلي بفضل التغييرات في تركيبها الكيميائي، قام المنتجون بإزالة الزئبق من سبائك الزنك لتقليل سمّيتها، مما يعطي عمرًا أطول للبطاريات التي تشغل المصابيح الكهربائية والأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، وكانت هذه فكرة جديدةً عبارة عن قاعدة، وليس حمض، مما أدى إلى تسميتها الجديدة ب البطاريات القلوية .
مكونات البطاريات الجافة
تتكون البطارية الجافة من كل مما يلي:
- طرف الأنود
ويحتوي على الزنك أو الخارصين.
- طرف الكاثود
ويحتوي على الكربون أو الجرافيت.
- خلايا الزنك والكربون الجافة
- الفواصل
وهي طبقة رقيقة تصنع من مادة تحتوي على عجينة رطبة تفصلها عن الأنود، وتعمل عمل القنطرة الملحية.
- عجينة رطبة
وهي عجينة تتكون من خليط من مادة كلوريد الزنك وأكسيد المنجنيز الأمونيوم وكمية بسيطة من الماء.
التخلص بشكل سليم من البطاريات الجافة
هناك عدة إرشادات للتخلص من البطاريات الجافة بشكل سليم ومنها:
- تحتوي البطاريات بنسب مختلفة على مواد كيميائية خطيرة إذا فُرّغت في الأرض، أو أُطلقت في البيئة، لذا ينبغي إعادة تدويرها بشكل صحيح.
- عندما يتم التخلص من البطاريات القلوية مع النفايات اليومية، من المهم أيضًا أن يتم توعية العملاء في كيفية استخدام البطاريات الجافة القابلة لإعادة الشحن، لأنه يمكن إعادة استخدامها وإعادة تدويرها، وبالتالي عدم إضافتها إلى النفايات فنتجنب مخاطرها المختلفة.
- صُممت العديد من برامج إعادة التدوير والاستخدام المحلية التي تقوم بجمع البطاريات الجافة، لتجنب إمكانية التخلص من البطاريات القلوية الحديثة في القمامة المنزلية.