البطارية هي جهاز تخزين الطاقة الذي يحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية؛ ويستخدم على نطاق واسع في الحياة اليومية والإنتاج الصناعي والنقل وقطاع الطاقة الجديدة. تولد البطاريات تيارًا كهربائيًا من خلال التفاعلات الكهروكيميائية الداخلية، مما يوفر الطاقة التي تحتاجها الأجهزة المختلفة. بناءً على إمكانية إعادة شحنها، يتم تصنيف البطاريات عمومًا إلى فئتين رئيسيتين: البطاريات الأولية والبطاريات الثانوية. لا يمكن استعادة البطاريات الأساسية إلى حالتها الأصلية بعد الاستخدام ويجب استبدالها، في حين يمكن إعادة شحن البطاريات الثانوية لاستعادة طاقتها، مما يسمح بدورات متعددة من الاستخدام. تشمل الأنواع الشائعة من البطاريات القابلة لإعادة الشحن اليوم بطاريات الرصاص-الحمضية والليثيوم-أيون والنيكل-بطاريات هيدريد المعدن (NiMH).
تشمل المكونات الأساسية للبطارية القطب الموجب (الكاثود)، والقطب السالب (الأنود)، والكهارل، والفاصل. الأقطاب الكهربائية هي المكونات الأساسية التي تحدث فيها التفاعلات الكيميائية ويتم توليد تدفق الإلكترون؛ يسهل المنحل بالكهرباء نقل الأيونات، بينما يعزل الفاصل الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة لمنع حدوث دوائر قصيرة داخلية. أثناء التفريغ، يطلق القطب السالب إلكترونات تتدفق عبر دائرة خارجية إلى القطب الموجب، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي. أثناء الشحن، يعمل مصدر طاقة خارجي على عكس التفاعلات الكيميائية الداخلية، مما يسمح للبطارية بتخزين الطاقة مرة أخرى. تستخدم أنواع البطاريات المختلفة مواد مختلفة، مما يؤدي إلى اختلافات فيما يتعلق بالجهد والسعة والعمر الافتراضي والسلامة وبيئات التشغيل.
يمكن لممارسات الاستخدام الصحيحة إطالة عمر البطارية بشكل فعال وتعزيز السلامة. يجب على المستخدمين تجنب الشحن الزائد لفترات طويلة، والتفريغ العميق، والتشغيل في درجات الحرارة القصوى، حيث يمكن أن تؤدي هذه الظروف إلى انخفاض السعة، أو تدهور الأداء، أو حتى مخاطر السلامة. بالنسبة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن، من الضروري استخدام معدات الشحن المتوافقة مع طراز البطارية المحدد لمنع الأضرار الناجمة عن أجهزة الشحن غير المناسبة. بالإضافة إلى ذلك، يجب الاحتفاظ بالبطاريات المخصصة للتخزين طويل الأمد-عند مستوى شحن مناسب وتخزينها في منطقة جافة وجيدة التهوية-بعيدًا عن درجات الحرارة المرتفعة وأشعة الشمس المباشرة.
