عرض مصدر بطارية

{{عن|3=بطارية (توضيح)}}
{{صندوق معلومات مكون إلكتروني
| اسم = البطارية
| المكون  =
| الصورة  = Batteries.jpg
|حجم صورة= 275
| تعليق_الصورة = مجموعة مختلفة من المدخرات الكهربائية
| النوع  = منبع استطاعة
| مبدأ_العمل = [[قوة دافعة كهربائية|القوة المحركة الكهربائية]]
| المخترع  =
| الإنتاج_الأول =
| الرمز  = [[ملف:IEEE 315 Fundamental Items Symbols (90).svg]]
| الدبابيس  = قطبان، سالب وموجب. القطب الموجب هو القطب الأطول دائماً.
}}
[[ملف:A Cell and a Battery symbol.svg|تصغير|'''الرمز الإكتروني الخاص بالمدخرة.''']]
[[ملف:Batteries comparison 4,5 D C AA AAA AAAA A23 9V CR2032 LR44 matchstick-vertical.jpeg|يسار|تصغير|'''مدخرات جافة مختلفة القدرة 1,5 و4.5 فولت.''']]
[[ملف:بطارية.png|بديل=🔋|تصغير|'''بطارية هاتف ذكي.'''|112x112بك]]

'''البطارية'''<ref>{{ترقيم استشهادات|نمط = محرف عربي
|م1={{استشهاد بويكي بيانات|Q108405620|ص=16}}
|م2={{استشهاد بويكي بيانات|Q124618030|ص=105}}}}</ref> أو '''الحاشدة<ref>{{استشهاد بويكي بيانات|Q112315598|صفحة=114}}</ref>''' أو '''المُدَّخِرة الكهربائية''' هي جهاز يتكون من [[خلية كهركيميائية]] واحدة أو أكثر مع توصيلات خارجية <ref>{{استشهاد بكتاب|عنوان=Battery Reference Book|إصدار=third|مؤلف1=Crompton|الأول=T. R.|تاريخ=2000-03-20|ناشر=Newnes|صفحة=Glossary 3|ISBN=978-0-08-049995-6|مسار=https://books.google.com/books?id=QmVR7qiB5AUC&q=battery%20one%20or%20more%20cells&pg=PA11|تاريخ الوصول=2016-03-18| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210122004008/https://books.google.com/books?id=QmVR7qiB5AUC&q=battery+one+or+more+cells&pg=PA11 | تاريخ أرشيف = 22 يناير 2021 }}</ref> لتشغيل الأجهزة [[كهرباء|الكهربائية]] مثل [[مشعل كهربائي|المصابيح الكهربائية]] [[هاتف محمول|والهواتف المحمولة]] [[سيارة كهربائية|والسيارات الكهربائية]]. عندما تقوم البطارية بتزويد [[قدرة كهربائية|الطاقة الكهربائية]]، يكون طرفها الموجب هو [[مهبط (كيمياء)|المهبط والطرف السالب]] هو [[مصعد (كيمياء)|المصعد]].<ref name="Pauling1988">{{استشهاد بكتاب|مؤلف1=Pauling|الأول=Linus|عنوان=General Chemistry|مسار=https://archive.org/details/generalchemistry00paul_0|تاريخ=1988|ناشر=Dover Publications, Inc.|مكان=New York|ISBN=978-0-486-65622-9|صفحة=[https://archive.org/details/generalchemistry00paul_0/page/539 539]|الفصل=15: Oxidation-Reduction Reactions; Electrolysis| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200802004803/https://archive.org/details/generalchemistry00paul_0 | تاريخ أرشيف = 2 أغسطس 2020 }}</ref> الطرف المحدد بالسالب هو مصدر الإلكترونات التي ستتدفق عبر دائرة كهربائية خارجية إلى الطرف الموجب. عندما تُوصَّل بطارية بحمل كهربائي خارجي، فإن تفاعل [[أكسدة واختزال|الأكسدة والاختزال]] يحول المواد المتفاعلة عالية الطاقة إلى منتجات منخفضة الطاقة، وتُوصَّل [[طاقة غيبس الحرة|الطاقة الحرة]] إلى الدائرة الخارجية كطاقة كهربائية.<ref name="Schmidt-Rohr 18">{{استشهاد بدورية محكمة|DOI=10.1021/acs.jchemed.8b00479|عنوان=How Batteries Store and Release Energy: Explaining Basic Electrochemistry|صحيفة=Journal of Chemical Education|المجلد=95|العدد=10|صفحات=1801–1810|سنة=2018|الأخير=Schmidt-Rohr|الأول=Klaus|bibcode=2018JChEd..95.1801S}}</ref> تاريخيًا، يشير مصطلح «البطارية» تحديدًا إلى جهاز مكون من عدة خلايا، ولكن تطور الاستخدام ليشمل أجهزة مكونة من خلية واحدة.<ref>{{استشهاد بكتاب|عنوان=Batteries for Portable Devices|الأول=Gianfranco|مؤلف1=Pistoia|تاريخ=2005-01-25|ناشر=Elsevier|ISBN=978-0-08-045556-3|صفحة=1|مسار=https://books.google.com/books?id=XMe1EnEMuMEC&q=battery%20two%20or%20more%20cells&pg=PA1|تاريخ الوصول=2016-03-18| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210122010519/https://books.google.com/books?id=XMe1EnEMuMEC&q=battery+two+or+more+cells&pg=PA1 | تاريخ أرشيف = 22 يناير 2021 }}</ref>

تُستخدم البطاريات [[خلية أولية|الأولية]] (التي تُستخدم مرة واحدة أو «التي تستخدم [[منتج ذو استعمال واحد|لمرة واحدة]]») مرة واحدة ويتم التخلص منها، وتُغيَّر مواد [[قطب كهربائي|القطب]] تغييراً لا رجعة فيه أثناء التفريغ؛ ومن الأمثلة الشائعة على ذلك [[بطارية قلوية|البطارية القلوية]] المستخدمة في المصابيح الكهربائية وعدد كبير من الأجهزة الإلكترونية المحمولة. يمكن تفريغ [[بطارية قابلة للشحن|البطاريات الثانوية (القابلة لإعادة الشحن)]] وإعادة شحنها عدة مرات باستخدام التيار الكهربائي المطبق؛ يمكن استعادة التكوين الأصلي للأقطاب الكهربائية عن طريق التيار العكسي. تشمل الأمثلة [[بطارية الرصاص|بطاريات الرصاص الحمضية]] المستخدمة في المركبات [[بطارية أيونات الليثيوم|وبطاريات الليثيوم أيون]] المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل [[حاسوب محمول|الحواسيب المحمولة]] والهواتف المحمولة.

تأتي البطاريات بأشكال وأحجام عديدة، من الخلايا المصغرة المستخدمة لتشغيل [[معينة سمعية|المعينات السمعية]] وساعات اليد إلى الخلايا الصغيرة الرقيقة المستخدمة في [[هاتف ذكي|الهواتف الذكية]]، إلى [[بطارية الرصاص|بطاريات الرصاص الحمضية]] الكبيرة أو [[بطارية الرصاص|بطاريات]] الليثيوم أيون في المركبات، وفي أقصى الحالات، توجد بطاريات ضخمة للبطاريات حجم الغرف التي توفر الطاقة الاحتياطية أو الطوارئ لمبادلات [[بدالة هاتف|الهاتف]] [[مركز بيانات|ومراكز بيانات]] الحاسوب.

تحتوي البطاريات على طاقة نوعية أقل بكثير (طاقة لكل وحدة كتلة) من [[وقود|أنواع الوقود]] الشائعة مثل البنزين. في السيارات، يُعوَّض هذا إلى حد ما من خلال الكفاءة العالية للمحركات الكهربائية في تحويل الطاقة الكهربائية إلى عمل ميكانيكي، مقارنة بمحركات الاحتراق.
منذ ما يزيد على 2500 سنة مضت، تمكن العالم الإغریقی «[[طاليس]]»  (نحو 624 - نحو 546 ق.م) من إنتاج ومضات [[كهرباء|كهربائية]] بسيطة عن طريق حك قطعة من القماش [[كهرمان|بالكهرمان]]، وهو [[راتنج|راتينج]] أصفر يتكون من [[عصارة (أحياء)|عصارة الأشجار]] الميتة منذ فترات زمنية طويلة. لكن الأمر استغرق فترة طويلة من الوقت قبل أن يتمكن الإنسان من تسخير هذه القوة لإنتاج البطاريات الكهربائية،  وبالتالي إنتاج [[تيار مستمر|تيار ثابت]] من الكهرباء. إلا أن عالم الآثار فيلهلم كونج (Wilhelm König) والذي شغل منصب مشرف [[المتحف العراقي]] كان قد أشار في سنة 1940 إلى أن جرة فخارية محفوظة بالمتحف قد تكون أول بطارية معروفة في التاريخ فيما صار يعرف [[بطارية بغداد|ببطارية بغداد]] <ref>{{استشهاد بويب
| مسار = https://arabic.rt.com/news/806374-%D8%A8%D8%B7%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%A9-%D8%A8%D8%BA%D8%AF%D8%A7%D8%AF/
| عنوان = من سرق بطارية بغداد العجيبة؟
| موقع = RT Arabic
| لغة = ar
| تاريخ الوصول = 2020-08-08
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200808113051/https://arabic.rt.com/news/806374-بطارية-بغداد/ | تاريخ أرشيف = 8 أغسطس 2020 }}</ref><ref>{{استشهاد بويب
| مسار = https://www.futura-sciences.com/sciences/dossiers/physique-physique-chronologie-grandes-etapes-1614/page/2/
| عنوان = 250 avant J.-C. : la pile de Bagdad
| موقع = Futura
| لغة = fr
| تاريخ الوصول = 2020-08-08
| الأخير = Pickover
| الأول = Clifford A.
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200804131334/https://www.futura-sciences.com/sciences/dossiers/physique-physique-chronologie-grandes-etapes-1614/page/2/ | تاريخ أرشيف = 4 أغسطس 2020 }}</ref>

== التاريخ ==
يعود استخدام مصطلح «البطارية» لوصف مجموعة من الأجهزة الكهربائية إلى [[بنجامين فرانكلين]]، الذي وصف في عام 1748 عدة [[قارورة ليدن|جرار ليدن على]] غرار [[بطارية مدفعية|بطارية المدفع]] <ref>Bellis, Mary. [http://inventors.about.com/library/inventors/blbattery.htm History of the Electric Battery]. ''About.com''. Retrieved 11 August 2008. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230307014154/https://www.thoughtco.com/battery-timeline-1991340|date=2023-03-07}}</ref> (استعار بنجامين فرانكلين مصطلح «البطارية» من الجيش، والذي يشير إلى للأسلحة تعمل معا <ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/great-energy-challenge/battery-quiz/
| عنوان = Quiz: What You Don't Know About Batteries
| موقع = National Geographic
| الأخير = National Geographic Society
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20180323203555/http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/great-energy-challenge/battery-quiz/ | تاريخ أرشيف = 23 مارس 2018 }}</ref>).

=== أول بطارية كهربائية في التاريخ ===
ينى الفيزيائي الإيطالي [[ألساندرو فولتا|أليساندرو فولتا]] ووصف أول بطارية كهركيميائية، [[عمود فولتوي|الكومة الفولتية]]، في عام 1800.<ref>Bellis, Mary. [http://inventors.about.com/library/inventors/bl_Alessandro_Volta.htm Biography of Alessandro Volta – Stored Electricity and the First Battery]. ''About.com''. Retrieved 7 August 2008. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20230307014216/https://www.thoughtco.com/alessandro-volta-1992584|date=2023-03-07}}</ref> كانت هذه كومة من ألواح النحاس والزنك، مفصولة بأقراص ورقية مبللة بمحلول ملحي، والتي يمكن أن تنتج تيارًا ثابتًا لفترة طويلة من الزمن. لم يفهم فولتا أن الجهد كان بسبب تفاعلات كيميائية. كان يعتقد أن خلاياه كانت مصدرًا لا ينضب للطاقة، <ref>Stinner, Arthur. [http://home.cc.umanitoba.ca/~stinner/stinner/pdfs/2007-alessandro.pdf Alessandro Volta and Luigi Galvani] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080910203520/http://home.cc.umanitoba.ca/~stinner/stinner/pdfs/2007-alessandro.pdf|date=10 September 2008}} (PDF). Retrieved 11 August 2008.</ref> وأن آثار التآكل المرتبطة بها في الأقطاب الكهربائية كانت مجرد إزعاج، وليست نتيجة حتمية لعملها، كما أوضح [[مايكل فاراداي]] في عام 1834.<ref>[http://www.ideafinder.com/history/inventions/battery.htm Electric Battery History – Invention of the Electric Battery] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190222020750/http://www.ideafinder.com/history/inventions/battery.htm|date=22 February 2019}}. ''The Great Idea Finder''. Retrieved 11 August 2008.</ref>

نشر [[ألساندرو فولتا]] (1745-1827م) التفاصيل الخاصة بأول بطارية كهربائية في التاريخ. وقد كانت البطارية الكهربائية التي اخترعها فولتا تنتج الكهرباء عن طريق التفاعل الكيميائي بين بعض المحاليل المعينة و[[قطب كهربائي|الأقطاب الكهربائية]] المعدنية.  جدير بالذكر أن بعض العلماء الآخرين، مثل [[جون فردريك دانيال|جون فردريك دانييل]] (1790 - 1845م) قد طور تصمیم فولتا عن طريق استخدام مواد مختلفة في الأقطاب الكهربائية. كما أن البطاريات الكهربائية المستخدمة اليوم تتبع التصميم الأساسي نفسه ولكن مع استخدام مواد حديثة.

كانت البطارية الكهربائية التي اخترعها فولتا تتكون من أقراص من [[زنك|الزنك]] و[[فضة|الفضة]] أو [[نحاس|النحاس]] يُفصَل بينهما عن طريق فواصل مبتلة ب<nowiki/>[[حمض]] مخفف أو محلول ملحي كانت الكهرباء تتدفق خلال سلك يربط بين القرصين العلوي والسفلى. الجدير بالذكر هنا أن [[جهد كهربائي|الجهد]]، وهو وحدة كهربائية سُمِّي على اسم ألساندرو فولتا.

مع من أن البطاريات المبكرة كانت ذات قيمة كبيرة للأغراض التجريبية، إلا أن الفولتية في الواقع كانت متذبذبة ولم تستطع توفير تيار كبير لفترة مستدامة. كانت [[خلية دانيال|خلية دانييل]]، التي اخترعها الكيميائي البريطاني [[جون فردريك دانيال|جون فريدريك دانييل]] في عام 1836، أول مصدر عملي [[كهرباء|للكهرباء]]، وأصبحت معيارًا صناعيًا وشهدت [[خلية دانيال|اعتمادًا]] واسع النطاق كمصدر [[تاريخ التلغراف الكهربائي|للطاقة]] لشبكات [[تاريخ التلغراف الكهربائي|التلغراف الكهربائية]].<ref>[http://www.mpoweruk.com/history.htm#daniell Battery History, Technology, Applications and Development]. ''MPower Solutions Ltd''. Retrieved 19 March 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201107161512/https://www.mpoweruk.com/history.htm#daniell |date=7 نوفمبر 2020}}</ref> وتتكون من وعاء نحاسي مملوء بمحلول [[كبريتات النحاس الثنائي|كبريتات النحاس]]، والذي كان مغمورًا فيه وعاء [[خزف]]ي غير [[خزف|مطلي]] [[حمض الكبريتيك|بحمض الكبريتيك]] وقطب كهربائي من الزنك.<ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://seaus.free.fr/spip.php?article964
| عنوان = History of the electrical units
| تاريخ = 10 September 2012
| ناشر = Association S-EAU-S
| الأخير = Borvon
| الأول = Gérard
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201105142339/http://seaus.free.fr/spip.php?article964 | تاريخ أرشيف = 5 نوفمبر 2020 }}</ref>

تستخدم هذه الخلايا الرطبة الشوارد السائلة، والتي تكون عرضة للتسرب والانسكاب إذا تُعامَل معاملة صحيحة. استخدم العديد من الأواني الزجاجية لحمل مكوناتها، مما جعلها هشة ومن المحتمل أن تكون خطرة. جعلت هذه الخصائص الخلايا الرطبة غير مناسبة للأجهزة المحمولة. قرب نهاية القرن التاسع عشر، جعل اختراع بطاريات الخلايا الجافة، التي حلت محل الإلكتروليت السائل معجون، الأجهزة الكهربائية المحمولة عملية.<ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://portal.acs.org/portal/PublicWebSite/education/whatischemistry/landmarks/drycellbattery/index.htm
| عنوان = Columbia Dry Cell Battery
| موقع = National Historic Chemical Landmarks
| ناشر = American Chemical Society
| مسار أرشيف = https://archive.today/20130223055026/http://portal.acs.org/portal/PublicWebSite/education/whatischemistry/landmarks/drycellbattery/index.htm
| تاريخ أرشيف = 23 February 2013
| تاريخ الوصول = 25 March 2013
}}</ref>

== بداية التطوير في بطارية فولتا ==
تبع ذلك طريقة أخرى كان وُصِّلت الكثير من الخلايا معاً حيث كانت كل خلية منها تتكون من زوجين من [[قطب كهربائي|الأقطاب]] الكهربائية المصنوعة من معادن مختلفة وذلك لإنتاج قدر أكبر من الجهد الكهربى (الفولت)،  وبالتالي تیار كهربائي بكمية أكبر. وتتكون الخلية «الفولتية»  الشهيرة من أقطاب كهربائية مصنوعة من النحاس والزنك مغموسة في حمض مخفف. وقد تمكن المخترع الإنجليزي «کروکشانك»  من اختراع بطارية «الحوض» الكهربائية هذه في عام 1800م.

[[لحام|لُحِمت]] الألواح المعدنية بحيث يكون ظهر كل منها للآخر، ثم تُثبَّت [[أسمنت|بالإسمنت]] في فتحات صغيرة ضيقة في صندوق خشبي، ثم يملأ الصندوق بعد ذلك بحمض مخفف أو محلول من [[كلوريد الأمونيوم]].

== مبدأ التشغيل ==
تُحوِّل البطاريات [[طاقة كيميائية|الطاقة الكيميائية]] مباشرة إلى [[طاقة كهربائية]]. في كثير من الحالات، تكون الطاقة الكهربائية المنبعثة هي الاختلاف في طاقة التماسك <ref>{{استشهاد بكتاب|عنوان=Solid State Physics|مؤلف1=Ashcroft|الأول=N.W.|مؤلف2=Mermin|آخرون=N.D.|سنة=1976|ناشر=Brooks/Cole|مكان=Belmont, CA}}</ref> أو طاقات الرابطة للمعادن أو الأكاسيد أو الجزيئات التي تخضع للتفاعل الكهركيميائي.<ref name="Schmidt-Rohr 18" /> على سبيل المثال، يمكن تخزين الطاقة في Zn أو Li، وهي معادن عالية الطاقة لأنها غير مستقرة عن طريق الترابط الإلكترون D، على عكس [[فلز انتقالي|المعادن الانتقالية]]. تم تصميم البطاريات بحيث لا يمكن أن يحدث تفاعل [[أكسدة واختزال|الأكسدة والاختزال]] المناسب بقوة إلا إذا تحركت الإلكترونات عبر الجزء الخارجي من الدائرة.

تتكون البطارية من عدد من [[خلية غلفانية|الخلايا الفولتية]]. تتكون كل خلية من [[نصف خلية|خليتين]] نصفيتين متصلتين في سلسلة بواسطة [[كهرل|إلكتروليت]] موصل يحتوي على ''كاتيونات'' معدنية. تشتمل نصف الخلية على إلكتروليت وقطب سالب، وهو القطب الذي تهاجر إليه [[أيون|الأنيونات]] (أيونات سالبة الشحنة)؛ تشتمل نصف الخلية الأخرى على الإلكتروليت والقطب الموجب، حيث تهاجر إليها [[أيون|الكاتيونات]] ([[أيون]]ات موجبة الشحنة). تُقلَّل الكاتيونات (تُضاف الإلكترونات) عند المهبط، بينما تتأكسد ذرات المعدن (تُزال الإلكترونات) عند القطب الموجب.<ref>Dingrando 665.</ref> تستخدم بعض الخلايا إلكتروليتات مختلفة لكل نصف خلية؛ ثم يُستخدم فاصل لمنع اختلاط الإلكتروليت مع السماح للأيونات بالتدفق بين أنصاف الخلايا لإكمال الدائرة الكهربائية.

كل نصف خلية لها [[قوة دافعة كهربائية]] (''emf''، تقاس بالفولت) بالنسبة [[قطب الهيدروجين المعياري|للمعيار]]. صافي emf للخلية هو الفرق بين emfs لخلايا نصفها.<ref name="Saslow 338">Saslow 338.</ref> وهكذا، إذا كانت الأقطاب الكهربائية لديها emfs <math>\mathcal{E}_1</math> و <math>\mathcal{E}_2</math>، ثم صافي emf هو <math>\mathcal{E}_{2}-\mathcal{E}_{1}</math> ؛ وبعبارة أخرى، فإن صافي emf هو الفرق بين [[جهد اختزال|إمكانات الاختزال]] [[نصف تفاعل|لنصف التفاعلات]].<ref>Dingrando 666.</ref>

القوة الدافعة الكهربائية أو <math>\displaystyle{\Delta V_{bat}}</math> يُعرف عبر [[محطة بطارية|أطراف]] الخلية ''بالجهد الطرفي (الفرق)'' ويقاس [[فولت|بالفولت]].<ref name="pse943">Knight 943.</ref> يُطلق على الجهد الطرفي لخلية لا تشحن ولا تفريغ [[جهد اللاحمل|جهد الدائرة المفتوحة]] ويساوي emf للخلية. بسبب المقاومة الداخلية، <ref name="pse976">Knight 976.</ref> الجهد الطرفي للخلية التي تُفرَّغ يكون أصغر في الحجم من جهد الدائرة المفتوحة والجهد النهائي للخلية التي تُشحَن يتجاوز جهد الدائرة المفتوحة.<ref>[http://www.tiscali.co.uk/reference/encyclopaedia/hutchinson/m0030399.html Terminal Voltage – Tiscali Reference] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080411120602/http://www.tiscali.co.uk/reference/encyclopaedia/hutchinson/m0030399.html|date=11 April 2008}}. Originally from ''Hutchinson Encyclopaedia''. Retrieved 7 April 2007.</ref> تتمتع الخلية المثالية بمقاومة داخلية ضئيلة، لذا فهي تحافظ على جهد طرفي ثابت <math>\mathcal{E}</math> حتى ينفد، ثم ينخفض إلى الصفر. إذا حافظت هذه الخلية على 1.5 فولت وأنتجت شحنة مقدارها [[كولوم]] واحد، فعند التفريغ الكامل، كانت ستؤدي 1.5 [[جول]] من العمل.<ref name="pse943" /> في الخلايا الفعلية، تزداد المقاومة الداخلية تحت التفريغ <ref name="pse976" /> وينخفض جهد الدائرة المفتوحة أيضًا تحت التفريغ. إذا تم رسم الجهد والمقاومة مقابل الوقت، فعادة ما تكون الرسوم البيانية الناتجة منحنى؛ يختلف شكل المنحنى وفقًا للكيمياء والترتيب الداخلي المستخدم.

يعتمد [[جهد كهربائي|الجهد]] المتطور عبر أطراف الخلية على إطلاق الطاقة للتفاعلات الكيميائية للأقطاب الكهربائية والإلكتروليت. تمتلك الخلايا [[بطارية قلوية|القلوية]] [[بطارية زنك وكربون|والزنك-الكربون مواد]] كيميائية مختلفة، ولكن تقريبًا نفس emf البالغ 1.5 فولت؛ وبالمثل، فإن خلايا [[بطارية نيكل وكادميوم|NiCd]] و[[بطارية النيكل وهيدريد فلز|NiMH]] لها كيميائية مختلفة، ولكن القوة الدافعة الكهربائية نفسها تقريبًا البالغ 1.2 فولت.<ref>Dingrando 674.</ref> التغييرات المحتملة الكهركيميائية عالية في ردود الفعل من [[ليثيوم|الليثيوم]] المركبات تعطي خلايا الليثيوم emfs من 3 فولت أو أكثر.<ref>Dingrando 677.</ref>

== فئات وأنواع البطاريات ==
'''تُصنَّف البطاريات إلى أشكال أولية وثانوية:'''

* صُممت البطاريات ''الأولية'' لاستخدامها حتى نفاد الطاقة ثم التخلص منها. لا يمكن عكس تفاعلاتها الكيميائية عمومًا، لذا لا يمكن إعادة شحنها. عندما تُستنفَد إمدادات المواد المتفاعلة في البطارية، تتوقف البطارية عن إنتاج التيار وتكون عديمة الفائدة.<ref>Dingrando 675.</ref>
* يمكن إعادة شحن البطاريات ''الثانوية'' ؛ أي أنه يمكن عكس تفاعلاتها الكيميائية عن طريق تطبيق [[تيار كهربائي]] على الخلية. يؤدي ذلك إلى تجديد المواد الكيميائية المتفاعلة الأصلية، بحيث يمكن استخدامها وإعادة شحنها واستخدامها مرة أخرى عدة مرات.<ref>Fink, Ch. 11, Sec. "Batteries and Fuel Cells."</ref>

استعيدت بعض أنواع البطاريات الأولية المستخدمة، على سبيل المثال، لدوائر [[تلغراف|التلغراف]]، للعمل عن طريق استبدال الأقطاب الكهربائية.<ref>[[فرانكلين ليونارد بوب]], ''Modern Practice of the Electric Telegraph 15th Edition'', D. Van Nostrand Company, New York, 1899, pp. 7–11. Available on the [[أرشيف الإنترنت]]</ref> البطاريات الثانوية غير قابلة لإعادة الشحن إلى أجل غير مسمى بسبب تشتت المواد النشطة وفقدان الإلكتروليت والتآكل الداخلي.

=== ابتدائي ===
يمكن أن تنتج البطاريات [[خلية أولية|الأولية]] أو [[خلية أولية|الخلايا الأولية]] تيارًا فور التجميع. تُستخدم استخداماً شائعاً في الأجهزة المحمولة ذات استنزاف تيار منخفض، أو تُستخدم استخداماً متقطعاً فقط، أو تُستخدم بعيدًا عن مصدر طاقة بديل، كما هو الحال في دوائر الإنذار والاتصالات حيث لا تتوفر الطاقة الكهربائية الأخرى إلا بشكل متقطع. لا يمكن إعادة شحن الخلايا الأولية التي يمكن التخلص منها بشكل موثوق، نظرًا لأن التفاعلات الكيميائية لا يمكن عكسها بسهولة وقد لا تعود المواد الفعالة إلى أشكالها الأصلية. يوصي مصنعو البطاريات بعدم محاولة إعادة شحن الخلايا الأولية.<ref name="durcar">[http://www.duracell.com/care_disposal/care.asp Duracell: Battery Care]. Retrieved 10 August 2008. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110903062834/http://www1.duracell.com/care_disposal/care.asp |date=3 سبتمبر 2011}}</ref> عمومًا، تتمتع هذه البطاريات [[كثافة الطاقة|بكثافة طاقة]] أعلى من البطاريات القابلة لإعادة الشحن، <ref name="enralk">[http://data.energizer.com/PDFs/alkaline_appman.pdf Alkaline Manganese Dioxide Handbook and Application Manual] (PDF). ''Energizer''. Retrieved 25 August 2008. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200314144751/https://data.energizer.com/PDFs/alkaline_appman.pdf |date=14 مارس 2020}}</ref> ولكن البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة لا تعمل جيدًا في التطبيقات عالية الاستنزاف مع [[حمل كهربائي|أحمال]] أقل من 75 [[أوم]] (75). تشمل الأنواع الشائعة للبطاريات التي تستخدم لمرة واحدة بطاريات [[بطارية زنك وكربون|الزنك والكربون والبطاريات]] [[بطارية قلوية|القلوية]].

=== ثانوي ===
يجب شحن البطاريات الثانوية، المعروفة أيضًا باسم ''الخلايا الثانوية''، أو ''البطاريات القابلة لإعادة الشحن''، قبل الاستخدام الأول؛ عادة ما تُجمَّع بمواد فعالة في حالة التفريغ. يُعاد شحن البطاريات القابلة لإعادة الشحن عن طريق تطبيق تيار كهربائي، مما يعكس التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء التفريغ / الاستخدام. تسمى الأجهزة التي توفر التيار المناسب أجهزة الشحن.

أقدم شكل من أشكال البطاريات القابلة لإعادة الشحن هو بطارية [[بطارية الرصاص|الرصاص الحمضية]]، والتي تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات [[صناعة المركبات|السيارات]] [[قارب|والقوارب]]. تحتوي هذه التقنية على سائل إلكتروليت في حاوية غير محكمة الإغلاق، مما يتطلب إبقاء البطارية في وضع مستقيم وأن تكون المنطقة جيدة التهوية لضمان التوزيع الآمن لغاز [[هيدروجين|الهيدروجين]] الذي ينتج أثناء الشحن الزائد. تعتبر بطارية الرصاص الحمضية ثقيلة نسبيًا بالنسبة لكمية الطاقة الكهربائية التي يمكنها توفيرها. إن تكلفة التصنيع المنخفضة ومستويات الارتفاع الحالية العالية تجعلها شائعة حيث تكون سعتها (أكثر من 10 آه تقريبًا) أكثر أهمية من مشكلات الوزن والمعالجة. أحد التطبيقات الشائعة هو [[بطارية السيارة]] الحديثة، والتي يمكنها عمومًا توفير تيار ذروة يبلغ 450 [[أمبير]].

تحظى [[بطارية الرصاص ذات الصمام المنظم|بطارية الرصاص الحمضية المنظمة بصمام]] مختوم ([[بطارية الرصاص ذات الصمام المنظم|بطارية]] VRLA) بشعبية في صناعة السيارات كبديل للخلية الرطبة الحمضية والرصاصية. تستخدم بطارية VRLA إلكتروليت [[حمض الكبريتيك|حامض الكبريتيك]] ثابتًا، مما يقلل من فرصة التسرب ويطيل [[فترة الصلاحية|العمر الافتراضي]].<ref>[http://www.cdtechno.com/custserv/pdf/7327.pdf Dynasty VRLA Batteries and Their Application] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090206105937/http://www.cdtechno.com/custserv/pdf/7327.pdf|date=6 February 2009}}. ''C&D Technologies, Inc.'' Retrieved 26 August 2008.</ref> تعمل بطاريات VRLA على تجميد الإلكتروليت. النوعان هما:

* ''[[بطارية الرصاص ذات الصمام المنظم|تستخدم بطاريات الهلام]]'' (أو «خلية هلامية») إلكتروليت شبه صلب.
* تمتص البطاريات ''[[بطارية الرصاص ذات الصمام المنظم|الزجاجية الماصة]]'' (AGM) المنحل بالكهرباء في حصير من الألياف الزجاجية خاص.

تشتمل البطاريات القابلة لإعادة الشحن المحمولة الأخرى على عدة أنواع من «الخلايا الجافة» محكمة الغلق، والتي تفيد في التطبيقات مثل الهواتف المحمولة [[حاسوب محمول|وأجهزة الكمبيوتر المحمولة]]. تشمل الخلايا من هذا النوع (بترتيب زيادة [[كثافة الطاقة]] والتكلفة) خلايا [[بطارية نيكل وكادميوم|النيكل والكادميوم]] (NiCd) والنيكل والزنك (NiZn) [[بطارية النيكل وهيدريد فلز|وهيدريد معدن النيكل]] (NiMH) وخلايا أيون [[بطارية أيونات الليثيوم|الليثيوم]] (Li-ion). تتمتع Li-ion بأعلى حصة من سوق الخلايا الجافة القابلة لإعادة الشحن. لقد حلت NiMH محل NiCd في معظم التطبيقات نظرًا لقدرتها العالية، لكن NiCd لا يزال قيد الاستخدام في [[أداة التشغيل|أدوات الطاقة]] [[راديو مزدوج المسار|وأجهزة الراديو ثنائية الاتجاه]] [[جهاز طبي|والمعدات الطبية]].

في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تضمنت التطورات بطاريات مزودة بإلكترونيات مدمجة مثل USBCELL، والتي تسمح بشحن بطارية AA من خلال موصل [[الناقل التسلسلي العام|USB]]، <ref>[http://www.usbcell.com/ USBCELL – Revolutionary rechargeable USB battery that can charge from any USB port]. Retrieved 6 November 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210102095329/http://www.usbcell.com/ |date=2 يناير 2021}}</ref> بطاريات نانوبال التي تسمح بمعدل تفريغ أكبر بحوالي 100 مرة من البطاريات الحالية، وحزم البطاريات الذكية بالحالة- شاشات الشحن ودوائر حماية البطارية التي تمنع التلف الناتج عن التفريغ الزائد. يسمح [[بطارية النيكل وهيدريد فلز|انخفاض التفريغ الذاتي]] (LSD) [[بطارية النيكل وهيدريد فلز|بشحن]] الخلايا الثانوية قبل الشحن.

=== أنواع الخلايا ===
أُنتجت أنواع عديدة من الخلايا الكهركيميائية، مع عمليات وتصميمات كيميائية مختلفة، بما في ذلك [[خلية غلفانية|الخلايا الجلفانية]]، [[خلية تحليل كهربائي|والخلايا الكهربية]]، [[خلية وقود|وخلايا الوقود]]، [[بطارية تدفق|وخلايا التدفق]] والأكوام الفولتية.<ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://www.pspb.org/e21/media/Compare_pvfc_v108_TN.pdf
| عنوان = Spotlight on Photovoltaics & Fuel Cells: A Web-based Study & Comparison
| صفحات = 1–2
| تاريخ الوصول = 14 March 2007
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201003082726/http://www.pspb.org/e21/media/Compare_pvfc_v108_TN.pdf
|تاريخ أرشيف=2020-10-03}}</ref>

==== الخلية الرطبة ====
تحتوي بطارية ''الخلية الرطبة'' على سائل [[كهرل|إلكتروليت]]. الأسماء الأخرى هي ''الخلية المغمورة''، حيث يغطي السائل جميع الأجزاء الداخلية أو ''الخلية ذات التهوية''، حيث يمكن للغازات الناتجة أثناء التشغيل أن تتسرب إلى الهواء. كانت الخلايا الرطبة مقدمة للخلايا الجافة وتستخدم عادة كأداة تعليمية [[كيمياء كهربائية|للكيمياء الكهربائية]]. يمكن بناؤها باستخدام المستلزمات المختبرية الشائعة، مثل [[كوب زجاجي|الأكواب]]، لإظهار كيفية عمل الخلايا الكهركيميائية. يعتبر نوع معين من الخلايا الرطبة يعرف باسم خلية التركيز مهمًا في فهم [[تآكل|التآكل]]. قد تكون الخلايا الرطبة خلايا [[خلية أولية|أولية]] (غير قابلة لإعادة الشحن) أو [[بطارية قابلة للشحن|خلايا ثانوية]] (قابلة لإعادة الشحن). في الأصل، تم بناء جميع البطاريات الأولية العملية مثل [[خلية دانيال|خلية دانييل]] كخلايا رطبة لوعاء زجاجي مفتوح. الخلايا الرطبة الأولية الأخرى هي خلية ليكلانش، وخلية [[خلية غروف]]، [[خلية غروف|وخلية]] [[خلية بنزن]]، [[خلية بنزن|وخلية]] خلية حمض الكروميك، وخلية كلارك، وخلية ويستون. تم تكييف كيمياء خلية ليكلانش مع الخلايا الجافة الأولى. لا تزال الخلايا الرطبة تستخدم في [[بطارية السيارة|بطاريات السيارات]] وفي الصناعة للحصول على الطاقة الاحتياطية [[جهاز الفصل والوصل|للمفاتيح الكهربائية]] أو الاتصالات السلكية واللاسلكية أو [[مزود الطاقة اللامنقطعة|إمدادات الطاقة]] الكبيرة [[مزود الطاقة اللامنقطعة|غير المنقطعة]]، ولكن في كثير من الأماكن تم استخدام البطاريات ذات [[بطارية الرصاص ذات الصمام المنظم|الخلايا الهلامية]] بدلاً من ذلك. تستخدم هذه التطبيقات بشكل شائع خلايا حمض الرصاص أو [[بطارية نيكل وكادميوم|النيكل والكادميوم]].

==== خلية جافة ====
[[ملف:Dry_cell_(PSF).png|تصغير|رسم خطي لخلية جافة:<nowiki><br /></nowiki> 1. غطاء نحاسي، 2. ختم بلاستيكي، 3. مساحة توسع، 4. كرتون مسامي، 5. علبة زنك، 6. قضيب كربون، 7. خليط كيميائي]]
[[ملف:ElectrochemCell.png|تصغير|خلية فولتية لأغراض العرض. في هذا المثال، ترتبط نصف الخلايا [[جسر الملح|بجسر ملح]] يسمح بنقل الأيونات.]]
تستخدم ''الخلية الجافة'' معجونًا بالكهرباء، مع رطوبة كافية فقط للسماح للتيار بالتدفق. على عكس الخلية الرطبة، يمكن أن تعمل الخلية الجافة في أي اتجاه دون انسكاب، حيث لا تحتوي على سائل حر، مما يجعلها مناسبة للأجهزة المحمولة. وبالمقارنة، كانت الخلايا المبللة الأولى حاويات زجاجية هشة مع قضبان من الرصاص معلقة من الأعلى وتحتاج إلى معالجة دقيقة لتجنب الانسكاب. لم تحقق بطاريات الرصاص الحمضية سلامة الخلية الجافة وقابليتها للنقل حتى تطوير [[بطارية الرصاص ذات الصمام المنظم|بطارية الهلام]].

الخلية الجافة الشائعة هي [[بطارية زنك وكربون|بطارية الزنك والكربون]]، والتي تسمى أحيانًا خلية ليكلانش الجافة، بجهد اسمي يبلغ 1.5 [[فولت]]، مثل [[بطارية قلوية|البطارية القلوية]] (حيث يستخدم كلاهما نفس تركيبة [[أكسيد المنغنيز الرباعي|ثاني أكسيد]] [[زنك|الزنك]] [[أكسيد المنغنيز الرباعي|والمنغنيز]]). تتكون الخلية الجافة القياسية من مصعد [[زنك|الزنك]]، عادة في شكل وعاء أسطواني، مع مهبط [[كربون]] على شكل قضيب مركزي. المنحل بالكهرباء هو [[كلوريد الأمونيوم]] على شكل معجون بجوار مصعد الزنك. تحجز عجينة ثانية المساحة المتبقية بين المنحل بالكهرباء ومهبط الكربون  وتتكون من كلوريد الأمونيوم وثاني أكسيد المنغنيز، وتعمل الأخيرة مزيلاً للاستقطاب. في بعض التصميمات، يستبدل كلوريد الأمونيوم بكلوريد [[كلوريد الزنك|الزنك]].

==== ملح مذاب ====
[[بطارية ملح منصهر|بطاريات الملح المصهور]] هي [[بطارية ملح منصهر|بطاريات]] أولية أو ثانوية تستخدم الملح المصهور كإلكتروليت. تعمل في درجات حرارة عالية ويجب عزلها جيدًا للاحتفاظ بالحرارة.

==== الاحتياطي ====
يمكن تخزين [[بطارية احتياطية|البطارية الاحتياطية]] غير مفككة (غير نشطة ولا توفر طاقة) لفترة طويلة (ربما سنوات). عند الحاجة إلى البطارية، تُجمَّع (على سبيل المثال، بإضافة المنحل بالكهرباء)؛ بمجرد تجميعها، تُشحَن البطارية وجاهزة للعمل. على سبيل المثال، قد تُنشَّط بطارية [[شعيلة|لصمام]] مدفعي إلكتروني من خلال تأثير إطلاق النار من مسدس. يكسر التسارع كبسولة من الإلكتروليت التي تنشط البطارية وتزود دارات الصمامات بالطاقة. عادة ما تُصمَّم البطاريات الاحتياطية لفترة خدمة قصيرة (ثوانٍ أو دقائق) بعد التخزين الطويل (سنوات). تُنشَّط بطارية تعمل بالماء للأجهزة الأوقيانوغرافية أو التطبيقات العسكرية عند الغمر في الماء.

=== أداء الخلية ===
قد تختلف خصائص البطارية على مدار دورة التحميل ودورة الشحن الزائدة والعمر الافتراضي بسبب العديد من العوامل بما في ذلك الكيمياء الداخلية واستنزاف [[تيار كهربائي|التيار]] ودرجة الحرارة. في درجات الحرارة المنخفضة، لا يمكن للبطارية توفير القدر نفسه من الطاقة. على هذا النحو، في المناخات الباردة، يُركَّب بعض مالكي السيارات أجهزة تدفئة للبطارية، وهي عبارة عن وسادات تدفئة كهربائية صغيرة تحافظ على تدفئة بطارية السيارة.

== القدرة والتفريغ ==
[[ملف:Battery_checker.jpg|يسار|تصغير|جهاز لفحص جهد البطارية]]
''سعة'' البطارية هي مقدار [[شحنة كهربائية|الشحنة الكهربائية]] التي يمكن أن تقدمها بالجهد المقدر. كلما زادت مادة القطب الموجودة في الخلية زادت قدرتها. تتمتع الخلية الصغيرة بسعة أقل من خلية أكبر لها نفس الكيمياء، على الرغم من أنها تطور نفس جهد الدائرة المفتوحة.<ref name="aappc">[http://www.aaportablepower.com/BatteryKnowledge/BatteryKnowledge.asp Battery Knowledge&nbsp;– AA Portable Power Corp. Retrieved 16 April 2007.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070523105752/http://www.aaportablepower.com/BatteryKnowledge/BatteryKnowledge.asp|date=23 May 2007}}</ref> تُقاس السعة بوحدات مثل [[أمبير-ساعة|أمبير ساعة]] (A · h). عادة ما يُعبَّر عن السعة المقدرة للبطارية على أنها ناتج 20 ساعة مضروبة في التيار الذي يمكن أن توفره بطارية جديدة باستمرار لمدة 20 ساعة عند {{حول|68|F|C}}، بينما تظل أعلى من جهد طرفي محدد لكل خلية. على سبيل المثال، يمكن لبطارية مصنفة عند 100 أمبير في الساعة توصيل 5 أمبير خلال فترة 20 ساعة في [[درجة حرارة الغرفة]]. يعتمد جزء الشحنة المخزنة التي يمكن أن توفرها البطارية على عوامل متعددة، بما في ذلك كيمياء البطارية، ومعدل توصيل الشحنة (التيار)، والجهد الطرفي المطلوب، وفترة التخزين، ودرجة الحرارة المحيطة وعوامل أخرى.<ref name="aappc" />

كلما زاد معدل التفريغ، انخفضت السعة.<ref name="techlib">{{استشهاد بويب
| مسار = http://www.techlib.com/reference/batteries.html
| عنوان = Battery Capacity
| موقع = techlib.com
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201126035645/http://techlib.com/reference/batteries.html
|تاريخ أرشيف=2020-11-26}}</ref> العلاقة بين التيار ووقت التفريغ والسعة لبطارية الرصاص الحمضية تقريبية (على مدى نموذجي للقيم الحالية) بموجب قانون بيوكيرت :

<math>t = \frac {Q_P} {I^k}</math>

حيث

: <math>Q_P</math> هي السعة عند التفريغ بمعدل 1 أمبير.
: <math>I</math> هو التيار المأخوذ من البطارية ([[أمبير|A]]).
: <math>t</math> هو مقدار الوقت (بالساعات) الذي يمكن أن تتحمله البطارية.
: <math>k</math> ثابت حول 1.3.

البطاريات التي تُخزَّن لفترة طويلة أو التي تُفرَّغ بجزء صغير من السعة تفقد قدرتها بسبب وجود ''تفاعلات جانبية'' لا رجعة فيها عمومًا تستهلك ناقلات الشحن دون إنتاج تيار. تُعرف هذه الظاهرة باسم التفريغ الذاتي الداخلي. علاوة على ذلك، عند إعادة شحن البطاريات، يمكن أن تحدث تفاعلات جانبية إضافية، مما يقلل من القدرة على التفريغ اللاحق. بعد عمليات إعادة الشحن الكافية، تُفقد كل السعة بشكل أساسي وتتوقف البطارية عن إنتاج الطاقة.

يؤدي فقدان الطاقة الداخلي والقيود المفروضة على معدل مرور الأيونات عبر الإلكتروليت إلى اختلاف [[استخدام فعال للطاقة|كفاءة]] البطارية. فوق الحد الأدنى، يوفر التفريغ بمعدل منخفض سعة أكبر للبطارية مقارنة بالمعدل الأعلى. لا يؤثر تركيب البطاريات ذات التصنيفات A · h المتفاوتة على تشغيل الجهاز (على الرغم من أنه قد يؤثر على الفاصل الزمني للتشغيل) المصنف لجهد معين ما لم يتم تجاوز حدود الحمل. يمكن للأحمال عالية الاستنزاف مثل [[آلة تصوير رقمية|الكاميرات الرقمية]] أن تقلل السعة الإجمالية، كما يحدث مع البطاريات القلوية. على سبيل المثال، بطارية مصنفة عند 2&nbsp;A · h لتفريغ لمدة 10 أو 20 ساعة لن يحافظ على تيار 1&nbsp;أ لمدة ساعتين كاملتين كما تدل سعتها المعلنة.

=== معدل C ===
معدل C هو مقياس لمعدل شحن البطارية أو تفريغها. يُعرَّف على أنه التيار عبر البطارية مقسومًا على السحب الحالي النظري والذي بموجبه ستوفر البطارية قدرتها الاسمية المقدرة في ساعة واحدة.<ref>[http://web.mit.edu/evt/summary_battery_specifications.pdf A Guide to Understanding Battery Specifications], MIT Electric Vehicle Team, December 2008 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201211020419/http://web.mit.edu/evt/summary_battery_specifications.pdf |date=11 ديسمبر 2020}}</ref> لديها الوحدات [[ساعة (وحدة)|h]] <sup>−1</sup> .

بسبب فقدان المقاومة الداخلية والعمليات الكيميائية داخل الخلايا، نادرًا ما توفر البطارية القدرة المقدرة للوحة الاسم في ساعة واحدة فقط.

عادةً ما يُعثَر على السعة القصوى بمعدل C منخفض، كما أن الشحن أو التفريغ بمعدل C أعلى يقلل من عمر البطارية وسعة استخدامها. غالبًا ما ينشر المصنعون أوراق بيانات تحتوي على رسوم بيانية توضح السعة مقابل منحنيات معدل C. يستخدم معدل C أيضًا كتقييم للبطاريات للإشارة إلى الحد الأقصى للتيار الذي يمكن للبطارية توصيله بأمان في الدائرة. تعمل معايير البطاريات القابلة لإعادة الشحن عمومًا على تقييم السعة ودورات الشحن على مدى 4 ساعات (0.25 درجة مئوية) أو 8 ساعات (0.125 درجة مئوية) أو وقت تفريغ أطول. يمكن تصنيف الأنواع المخصصة لأغراض خاصة، مثل مصدر [[مزود الطاقة اللامنقطعة|الطاقة غير المنقطع]] للكمبيوتر، من قبل الشركات المصنعة لفترات التفريغ التي تقل كثيرًا عن ساعة واحدة (1C) ولكنها قد تعاني من دورة حياة محدودة.

=== بطاريات سريعة الشحن وكبيرة وخفيفة الوزن ===
اعتبارا من عام 2012، [[:en:Lithium iron phosphate|فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO 4)]] كانت تقنية البطارية هي الأسرع في الشحن / التفريغ، حيث تم تفريغها بالكامل في 10-20 ثانية.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Kang|الأول=B.|الأخير2=Ceder|الأول2=G.|DOI=10.1038/nature07853|عنوان=Battery materials for ultrafast charging and discharging|صحيفة=Nature|المجلد=458|العدد=7235|صفحات=190–193|سنة=2009|PMID=19279634|bibcode=2009Natur.458..190K}} [http://media.nature.com/download/nature/nature/podcast/v458/n7235/nature-2009-03-12.mp3 1:00–6:50 (audio)] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120222092433/http://media.nature.com/download/nature/nature/podcast/v458/n7235/nature-2009-03-12.mp3 |date=22 فبراير 2012 }}</ref>

اعتبارًا من عام 2017، تم تصنيع أكبر بطارية في العالم في جنوب أستراليا بواسطة [[:en:Tesla, Inc.|تيسلا]]. يمكنها تخزين 129 ميجاوات في الساعة. تم تصنيع بطارية في مقاطعة خبي بالصين يمكنها تخزين 36 ميجاوات ساعة من الكهرباء في عام 2013 بتكلفة 500 مليون دولار. توجد بطارية كبيرة أخرى تتكون من خلايا [[:en:Nickel–cadmium battery|Ni–Cd]] في [[:en:Fairbanks, Alaska|فيربانكس بولاية ألاسكا]]، بحيث كانت تغطي 2000 متر مربع (22000 قدم مربع) - أكبر من ملعب كرة القدم - ووزنها 1300 طن. تم تصنيعه من قبل [[:en:ABB Group|ABB]] لتوفير طاقة احتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي. يمكن أن توفر البطارية 40 ميغاواط من الطاقة لمدة تصل إلى سبع دقائق. تم استخدام [[:en:Sodium–sulfur batteries|بطاريات الصوديوم والكبريت]] لتخزين [[:en:Wind power|طاقة الرياح]]. يعمل نظام بطارية 4.4 ميجاوات في الساعة والذي يمكنه توفير 11 ميجاوات لمدة 25 دقيقة على استقرار إنتاج مزرعة الرياح آوهي في هاواي.<ref>{{استشهاد بخبر
| عنوان = Elon Musk wins $50m bet with giant battery for South Australia
| مسار = https://news.sky.com/story/elon-musk-wins-50m-bet-with-giant-battery-for-south-australia-11141165
| تاريخ الوصول = 20 September 2018
| عمل = Sky News
| تاريخ = 24 November 2017
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201219050017/https://news.sky.com/story/elon-musk-wins-50m-bet-with-giant-battery-for-south-australia-11141165 | تاريخ أرشيف = 19 ديسمبر 2020 }}</ref><ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://www.popsci.com/science/article/2012-01/china-builds-worlds-largest-battery-36-megawatt-hour-behemoth
| عنوان = China Builds the World's Largest Battery, a Building-Sized, 36-Megawatt-Hour Behemoth &#124; Popular Science
| تاريخ = 21 December 2012
| ناشر = Popsci.com
| تاريخ الوصول = 31 July 2013
| الأخير = Dillow
| الأول = Clay
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200725061119/https://www.popsci.com/science/article/2012-01/china-builds-worlds-largest-battery-36-megawatt-hour-behemoth/
|تاريخ أرشيف=2020-07-25}}</ref><ref>Conway, E. (2 September 2008) [https://www.telegraph.co.uk/scienceandtechnology/3312118/World%27s-biggest-battery-switched-on-in-Alaska.html "World's biggest battery switched on in Alaska"] ''Telegraph.co.uk'' {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200924060006/https://www.telegraph.co.uk/scienceandtechnology/3312118/World's-biggest-battery-switched-on-in-Alaska.html |date=24 سبتمبر 2020}}</ref><ref>Biello, D. (22 December 2008) [http://www.sciam.com/article.cfm?id=storing-the-breeze-new-battery-might-make-wind-power-reliable "Storing the Breeze: New Battery Might Make Wind Power More Reliable"] ''Scientific American'' {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210122012004/http://www.scientificamerican.com/article/storing-the-breeze-new-battery-might-make-wind-power-reliable/ |date=22 يناير 2021}}</ref><ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://www.semprausgp.com/energy-solutions/wind-auwahi-wind.html
| عنوان = Auwahi Wind &#124; Energy Solutions &#124; Sempra U.S. Gas & Power, LLC
| ناشر = Semprausgp.com
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20140502151946/http://www.semprausgp.com/energy-solutions/wind-auwahi-wind.html
| تاريخ أرشيف = 2 May 2014
| تاريخ الوصول = 31 July 2013
| حالة المسار = dead
}}</ref>

تم استخدام [[بطارية ليثيوم وكبريت|بطاريات الليثيوم والكبريت]] في أطول وأعلى رحلة تعمل بالطاقة الشمسية.<ref>Amos, J. (24 August 2008) [http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7577493.stm "Solar plane makes record flight"] ''BBC News'' {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201217102731/http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/7577493.stm |date=17 ديسمبر 2020}}</ref>

== أوقات الحياة ==
عمر البطارية (وعمرها المرادف للبطارية) له معنيان للبطاريات القابلة لإعادة الشحن ولكن واحد فقط للبطاريات غير القابلة للشحن. بالنسبة لعمليات إعادة الشحن، يمكن أن يعني ذلك إما طول الفترة الزمنية التي يمكن للجهاز أن يعمل فيها على بطارية مشحونة بالكامل أو عدد دورات الشحن / التفريغ الممكنة قبل أن تفشل الخلايا في العمل بشكل مرض. بالنسبة إلى غير القابلة لإعادة الشحن، فإن هاتين العمليتين متساويتان لأن الخلايا تدوم لدورة واحدة فقط بحكم التعريف. (يُستخدم مصطلح الصلاحية لوصف المدة التي ستحتفظ فيها البطارية بأدائها بين التصنيع والاستخدام.) تنخفض السعة المتاحة لجميع البطاريات مع انخفاض درجة الحرارة. على عكس معظم بطاريات اليوم، توفر بطارية زامبوني، التي تم اختراعها في عام 1812، عمر خدمة طويل جدًا دون تجديد أو إعادة شحن، على الرغم من أنها توفر التيار فقط في نطاق nanoamp. كان أكسفورد إلكتريك بيل يرن بشكل مستمر تقريبًا منذ عام 1840 على زوج البطاريات الأصلي، الذي يُعتقد أنه أكوام زامبوني.

=== التفريغ الذاتي ===
تفقد البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة عادةً ما بين 8 إلى 20 بالمائة من شحنتها الأصلية سنويًا عند تخزينها في درجة حرارة الغرفة (20-30&nbsp;درجة مئوية).<ref>[http://www.corrosion-doctors.org/Batteries/self-compare.htm Self discharge of batteries – Corrosion Doctors]. Retrieved 9 September 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200217013245/http://www.corrosion-doctors.org/Batteries/self-compare.htm |date=17 فبراير 2020}}</ref> يُعرف هذا بمعدل «التفريغ الذاتي»، ويرجع ذلك إلى التفاعلات الكيميائية «الجانبية» غير المنتجة للتيار والتي تحدث داخل الخلية حتى في حالة عدم وجود حمل. يُقلل [[معدل التفاعل]]ات الجانبية للبطاريات المخزنة في درجات حرارة منخفضة، على الرغم من أن بعضها يمكن أن يتلف بسبب التجميد.

البطاريات القديمة القابلة لإعادة الشحن تفريغ التفريغ الذاتي بسرعة أكبر من البطاريات القلوية التي تستخدم لمرة واحدة، وخاصة البطاريات القائمة على النيكل ؛ تفقد بطارية النيكل والكادميوم (NiCd) المشحونة حديثًا 10٪ من شحنتها في أول 24 ساعة، وبعد ذلك تُفرَّغ بمعدل 10٪ تقريبًا شهريًا. ومع ذلك، فإن [[بطارية النيكل وهيدريد فلز|بطاريات هيدريد معدن النيكل]] الأحدث [[بطارية النيكل وهيدريد فلز|منخفضة التفريغ الذاتي]] وتصميمات الليثيوم الحديثة تعرض معدل تفريغ ذاتي أقل (ولكن لا يزال أعلى من البطاريات الأولية).

=== تآكل ===
قد تتآكل الأجزاء الداخلية وتفشل، أو قد تتحول المواد النشطة ببطء إلى أشكال غير نشطة.

=== يتغير المكون المادي ===
تغير المادة النشطة الموجودة على لوحات البطارية التركيب الكيميائي في كل دورة شحن وتفريغ ؛ قد تفقد المادة النشطة بسبب التغيرات المادية في الحجم، مما يحد من عدد المرات التي يمكن فيها إعادة شحن البطارية. تُفرَّغ شحن معظم البطاريات القائمة على النيكل جزئيًا عند شرائها، ويجب شحنها قبل استخدامها لأول مرة.<ref>[http://www.energizer.com/products/hightech-batteries/rechargeables/faq/Pages/faq.aspx Energizer Rechargeable Batteries and Chargers: Frequently Asked Questions] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090209174717/http://energizer.com/products/hightech-batteries/rechargeables/faq/Pages/faq.aspx|date=9 February 2009}}. ''Energizer''. Retrieved 3 February 2009.</ref> تعد بطاريات NiMH الأحدث جاهزة للاستخدام عند شرائها، ولا يتجاوز تفريغها سوى 15٪ في السنة.<ref>[http://www.eneloop.info/home/performance-details/self-discharge.html] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100202012558/http://www.eneloop.info/home/performance-details/self-discharge.html|date=2 February 2010}}</ref>

يحدث بعض التدهور في كل دورة شحن وتفريغ. يحدث التحلل عادة بسبب انتقال الإلكتروليت بعيدًا عن الأقطاب الكهربائية أو بسبب انفصال المادة الفعالة عن الأقطاب الكهربائية. بطاريات NiMH منخفضة السعة (1700-2000&nbsp;مللي أمبير ساعة) يمكن شحنها حوالي 1000 مرة، في حين أن بطاريات NiMH عالية السعة (أعلى من 2500&nbsp;mA · h) تدوم حوالي 500 دورة.<ref name="tomdistr">[http://www.nimhbattery.com/batteries-rechargeable-tips-win.htm Rechargeable battery Tips – NIMH Technology Information]. Retrieved 10 August 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070808232821/http://nimhbattery.com/batteries-rechargeable-tips-win.htm|date=8 August 2007}}</ref> تميل بطاريات NiCd إلى تصنيفها لمدة 1000 دورة قبل أن تزيد مقاومتها الداخلية بشكل دائم عن القيم القابلة للاستخدام.

=== سرعة الشحن / التفريغ ===
يزيد الشحن السريع من تغييرات المكونات ويقصر عمر البطارية.<ref name="tomdistr" />

=== زيادة الشحن ===
إذا تعذر على الشاحن اكتشاف وقت شحن البطارية بالكامل، فمن المحتمل أن يؤدي الشحن الزائد إلى إتلافها.<ref>[http://www.greenbatteries.com/batterymyths.html#Quick battery myths vs battery facts – free information to help you learn the difference]. Retrieved 10 August 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131203014434/http://www.greenbatteries.com/batterymyths.html |date=3 ديسمبر 2013}}</ref>

=== تأثير الذاكرة ===
{{مفصلة|تأثير الذاكرة}}
قد تظهر خلايا NiCd، إذا تم استخدامها بطريقة متكررة معينة، انخفاضًا في السعة يسمى «تأثير الذاكرة».<ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://www.repairfaq.org/ELE/F_Battery_info.html
| عنوان = Sci.Electronics FAQ: More Battery Info
| موقع = repairfaq.org
| الأخير = Filip M. Gieszczykiewicz
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201003120026/http://www.repairfaq.org/ELE/F_Battery_info.html
|تاريخ أرشيف=2020-10-03}}</ref> يمكن تجنب التأثير بممارسات بسيطة. على الرغم من أن خلايا NiMH متشابهة في الكيمياء، إلا أنها تعاني بشكل أقل من تأثير الذاكرة.<ref>{{استشهاد|مسار=http://rechargeablebatteryinfo.com/rechargeable-batteries-memory-effect.php|عنوان=What does 'memory effect' mean?|تاريخ=28 October 2005|محرر1-الأخير=RechargheableBatteryInfo.com|تاريخ الوصول=10 August 2007|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20070715173404/http://rechargeablebatteryinfo.com/rechargeable-batteries-memory-effect.php|تاريخ أرشيف=15 July 2007 <!-- 173404 -->}}</ref>
[[ملف:2011-04-04_18-35-26_267.jpg|تصغير|بطارية كاميرا فيديو تمثيلية [ليثيوم أيون]]]

=== الظروف البيئية ===
يجب أن تتحمل بطاريات [[بطارية السيارة|السيارات]] القابلة لإعادة الشحن [[بطارية الرصاص|الرصاص الحمضية]] الإجهاد بسبب الاهتزازات والصدمات ونطاق درجة الحرارة. بسبب هذه الضغوط [[بطارية الرصاص|وكبريتات]] ألواح الرصاص الخاصة بها، فإن القليل من بطاريات السيارات تدوم لأكثر من ست سنوات من الاستخدام المنتظم.<ref>Rich, Vincent (1994). ''The International Lead Trade''. Cambridge: Woodhead. 129.</ref> تحتوي بطاريات بدء تشغيل السيارات <small>([[بطارية السيارة|SLI]] : ''بدء التشغيل، الإضاءة، الإشعال'')</small> على العديد من اللوحات الرفيعة لزيادة التيار. عمومًا، كلما زادت سماكة الألواح كلما طال العمر الافتراضي. عادة ما تُفرَّغ قليلاً فقط قبل إعادة الشحن.

تحتوي بطاريات الرصاص الحمضية «ذات الدورة العميقة» مثل تلك المستخدمة في عربات الغولف الكهربائية على ألواح أكثر سمكًا لإطالة عمرها.<ref>[http://www.windsun.com/Batteries/Battery_FAQ.htm Deep Cycle Battery FAQ]. ''Northern Arizona Wind & Sun''. Retrieved 3 February 2009. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201112024309/https://www.solar-electric.com/Batteries/Battery_FAQ.htm |date=12 نوفمبر 2020}}</ref> الفائدة الرئيسية لبطارية الرصاص الحمضية هي انخفاض تكلفتها. عيوبه الرئيسية هي الحجم الكبير والوزن بالنسبة لقدرة وجهد معينين. لا ينبغي مطلقًا تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية إلى أقل من 20٪ من سعتها، <ref>[http://www.rpc.com.au/products/batteries/car-deepcycle/carfaq14.htm Car and Deep Cycle Battery FAQ]. ''Rainbow Power Company''. Retrieved 3 February 2009. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201106155745/https://www.rpc.com.au/403.shtml |date=6 نوفمبر 2020}}</ref> لأن المقاومة الداخلية سوف تسبب الحرارة والضرر عند إعادة شحنها. غالبًا ما تستخدم أنظمة الرصاص والحمض ذات الدورة العميقة ضوء تحذير منخفض الشحن أو مفتاح قطع طاقة منخفض الشحن لمنع نوع الضرر الذي سيقصر من عمر البطارية.<ref>[http://www.energymatters.com.au/renewable-energy/batteries Deep cycle battery guide] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090217030702/http://www.energymatters.com.au/renewable-energy/batteries/|date=17 February 2009}}. ''Energy Matters''. Retrieved 3 February 2009.</ref>

=== تخزين ===
يمكن إطالة عمر البطارية من خلال تخزين البطاريات في درجة حرارة منخفضة، كما هو الحال في [[ثلاجة|الثلاجة]] أو [[ثلاجة|الفريزر]]، مما يؤدي إلى إبطاء التفاعلات الجانبية. مثل هذا التخزين يمكن أن يطيل عمر البطاريات القلوية بحوالي 5٪ ؛ يمكن أن تحمل البطاريات القابلة لإعادة الشحن شحنتها لفترة أطول، حسب النوع.<ref>[http://ask.yahoo.com/ask/20011219.html Ask Yahoo: Does putting batteries in the freezer make them last longer?] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060427025118/http://ask.yahoo.com/ask/20011219.html|date=27 April 2006}}. Retrieved 7 March 2007.</ref> للوصول إلى أقصى جهد لها، يجب إعادة البطاريات إلى درجة حرارة الغرفة ؛ تفريغ بطارية قلوية بقدرة 250 مللي أمبير عند 0&nbsp;درجة مئوية فقط نصف كفاءة 20&nbsp;درجة مئوية.<ref name="enralk" /> لا ينصح مصنعو البطاريات القلوية مثل [[دوراسيل|دوراسيل بتبريد]] البطاريات.<ref name="durcar" />

== أحجام البطارية ==
تتراوح البطاريات الأساسية المتاحة بسهولة للمستهلكين من [[بطارية زر|خلايا الأزرار]] الصغيرة المستخدمة في الساعات الكهربائية، إلى الخلية رقم 6 المستخدمة في دوائر الإشارة أو التطبيقات الأخرى طويلة الأمد. الخلايا الثانوية مصنوعة بأحجام كبيرة جدًا ؛ يمكن للبطاريات الكبيرة جدًا تشغيل [[غواصة]] أو تثبيت [[شبكة كهربائية]] والمساعدة في تسوية أحمال الذروة.

== المخاطر ==

=== انفجار ===
[[ملف:BATTERY_EXPLOSION_IN_TEST_CELL_-_NARA_-_17443202.jpg|تصغير|البطارية بعد الانفجار]]
يحدث انفجار البطارية عمومًا بسبب سوء الاستخدام أو عطل، مثل محاولة إعادة شحن بطارية أساسية (غير قابلة لإعادة الشحن) أو [[دائرة قصر|ماس كهربائي]].

عندما يعاد شحن البطارية بمعدل مفرط، يمكن إنتاج خليط غاز متفجر من [[هيدروجين|الهيدروجين]] [[أكسجين|والأكسجين]] بشكل أسرع مما يمكنه الهروب من داخل البطارية (على سبيل المثال من خلال فتحة مدمجة)، مما يؤدي إلى تراكم الضغط وانفجار في نهاية المطاف حالة البطارية. في الحالات القصوى، قد تتناثر المواد الكيميائية للبطارية بعنف من الغلاف وتتسبب في حدوث إصابة. الشحن الزائد - أي محاولة شحن بطارية بما يتجاوز سعتها الكهربائية - يمكن أن يؤدي أيضًا إلى انفجار البطارية، بالإضافة إلى التسريب أو التلف غير القابل للإصلاح. قد يتسبب ذلك أيضًا في تلف الشاحن أو الجهاز الذي يُستخدَم البطارية الزائدة فيه لاحقًا.

من المرجح أن تنفجر بطاريات السيارات عندما تولد دائرة كهربائية تيارات كبيرة جدًا. تنتج هذه البطاريات [[هيدروجين|الهيدروجين]]، وهو شديد الانفجار، عندما يُشحن شحناً مفرطاً (بسبب [[تحليل كهربائي|التحليل الكهربائي]] للماء في المنحل بالكهرباء). أثناء الاستخدام العادي، عادة ما تكون كمية الشحن الزائد صغيرة جدًا وتنتج القليل من الهيدروجين، والذي يتبدد بسرعة. ومع ذلك، عند «بدء التشغيل السريع» للسيارة، يمكن أن يتسبب التيار العالي في إطلاق كميات كبيرة من الهيدروجين سريعًا، والتي يمكن أن تشتعل بشكل متفجر بواسطة شرارة قريبة، على سبيل المثال عند فصل كبل توصيل.

قد يؤدي التخلص من البطارية عن طريق الحرق إلى انفجارها حيث يتراكم البخار داخل العلبة المغلقة.

أصبحت عمليات سحب الأجهزة التي تستخدم بطاريات الليثيوم أيون أكثر شيوعًا في السنوات الأخيرة. هذا ردا على الحوادث والفشل المبلغ عنها، وأحيانا الاشتعال أو الانفجار.<ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://electronics360.globalspec.com/article/5555/lithium-batteries-the-pros-and-cons
| عنوان = Lithium Batteries: The Pros and Cons
| تاريخ = August 4, 2015
| موقع = GlobalSpec
| ناشر = GlobalSpec
| تاريخ الوصول = March 15, 2017
| الأخير = Schweber
| الأول = Bill
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201126030402/https://electronics360.globalspec.com/article/5555/lithium-batteries-the-pros-and-cons
|تاريخ أرشيف=2020-11-26}}</ref><ref>{{استشهاد بخبر
| الأخير = Fowler
| الأول = Suzanne
| تاريخ = 21 September 2016
| عنوان = Samsung's Recall – The Problem with Lithium Ion Batteries
| مسار = https://www.nytimes.com/2016/09/03/technology/samsungs-recall-the-problem-with-lithium-ion-batteries.html?_r=0
| عمل = [[نيويورك تايمز]]
| مكان = New York
| تاريخ الوصول = 15 March 2016
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20181003014431/https://www.nytimes.com/2016/09/03/technology/samsungs-recall-the-problem-with-lithium-ion-batteries.html?_r=0 | تاريخ أرشيف = 3 أكتوبر 2018 }}</ref> يشير ملخص الخبراء للمشكلة إلى أن هذا النوع يستخدم «إلكتروليتات سائلة لنقل أيونات الليثيوم بين المصعد والمهبط. إذا تم شحن خلية البطارية بسرعة كبيرة جدًا، فقد يتسبب ذلك في حدوث ماس كهربائي، مما يؤدي إلى حدوث انفجارات وحرائق».<ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://theamericanenergynews.com/markham-on-energy/solid-state-battery-advance-goodenough
| عنوان = Solid-state EV battery breakthrough from Li-ion battery inventor John Goodenough
| تاريخ = 1 March 2017
| موقع = North American Energy News
| ناشر = The American Energy News.
| تاريخ الوصول = 15 March 2017
| الأخير = Hislop
| الأول = Martin
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201112024323/http://theamericanenergynews.com/markham-on-energy/solid-state-battery-advance-goodenough | تاريخ أرشيف = 12 نوفمبر 2020 }}</ref><ref>{{استشهاد بويب
| مسار = https://www.youtube.com/playlist?list=PLAAoauVs9gEUQ1QfaueaDCjTMb9LoPEjX
| عنوان = battery hazards
| موقع = YouTube
| تاريخ الوصول = 20 September 2018
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210122011053/https://www.youtube.com/playlist?list=PLAAoauVs9gEUQ1QfaueaDCjTMb9LoPEjX | تاريخ أرشيف = 22 يناير 2021 }}</ref>

=== تسرب ===
[[ملف:LeakedBattery_2701a.jpg|يسار|تصغير|بطارية قلوية متضررة]]
العديد من المواد الكيميائية للبطاريات مسببة للتآكل أو سامة أو كليهما. في حالة حدوث تسرب، إما تلقائيًا أو من خلال حادث، فقد تكون المواد الكيميائية المنبعثة خطيرة. على سبيل المثال، غالبًا ما تستخدم البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة «علبة» الزنك كمواد تفاعل وكحاوية لعقد الكواشف الأخرى. في حالة الإفراط في تفريغ هذا النوع من البطاريات، يمكن أن تخرج الكواشف من خلال الورق المقوى والبلاستيك الذي يشكل باقي الحاوية. يمكن أن يؤدي التسرب الكيميائي النشط بعد ذلك إلى إتلاف أو تعطيل المعدات التي تشغلها البطاريات. لهذا السبب، يوصي العديد من مصنعي الأجهزة الإلكترونية بإزالة البطاريات من الأجهزة التي لن تُستخدَم لفترات طويلة من الزمن نسبيا .

=== المواد السامة ===
تستخدم أنواع كثيرة من البطاريات مواد سامة مثل الرصاص [[زئبق|والزئبق]] [[كادميوم|والكادميوم]] كقطب كهربائي أو إلكتروليت. عند انتهاء عمر كل بطارية، يجب التخلص منها لمنع حدوث أضرار بيئية.<ref>[http://www.epa.gov/epr/products/batteries.htm Batteries – Product Stewardship] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060929214808/http://www.epa.gov/epr/products/batteries.htm|date=29 September 2006}}. ''EPA''. Retrieved 11 September 2007.</ref> البطاريات هي أحد أشكال [[مخلفات إلكترونية|النفايات الإلكترونية]] ([[مخلفات إلكترونية|النفايات]] الإلكترونية). تعمل خدمات [[تدوير النفايات|إعادة تدوير]] النفايات الإلكترونية على استعادة المواد السامة، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك للبطاريات الجديدة.<ref>[http://earth911.org/recycling/battery-recycling Battery Recycling » Earth 911]. Retrieved 9 September 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20081012165626/http://earth911.org/recycling/battery-recycling/ |date=12 أكتوبر 2008}}</ref> من بين ما يقرب من ثلاثة مليارات بطارية تُشترى سنويًا في الولايات المتحدة، ينتهي المطاف قرابة 179000 طن في مدافن النفايات في جميع أنحاء البلاد.<ref>"San Francisco Supervisor Takes Aim at Toxic Battery Waste". ''Environmental News Network'' (11 July 2001).</ref> في الولايات المتحدة، حظر قانون إدارة البطاريات المحتوية على الزئبق والقابلة لإعادة الشحن لعام 1996 بيع البطاريات المحتوية على الزئبق، وسن متطلبات وضع العلامات الموحدة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن وتطلب أن تكون البطاريات القابلة لإعادة الشحن قابلة للإزالة بسهولة.<ref>[http://www.epa.gov/epawaste/laws-regs/state/policy/p1104.pdf Mercury-Containing and Rechargeable Battery Management Act] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090206225601/http://www.epa.gov/epawaste/laws-regs/state/policy/p1104.pdf|date=6 February 2009}}</ref> تحظر كاليفورنيا ومدينة نيويورك التخلص من البطاريات القابلة لإعادة الشحن في النفايات الصلبة، وتتطلب مع ماين إعادة تدوير الهواتف المحمولة.<ref name="rbrc">[http://www.rbrc.org/consumer/howitallworks_faq.shtml] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090604092235/http://www.rbrc.org/consumer/howitallworks_faq.shtml|date=4 يونيو 2009}} {{استشهاد بويب|عنوان=نسخة مؤرشفة|مسار=https://www.call2recycle.org/consumer/howitallworks_faq.shtml|تاريخ الوصول=22 يناير 2021|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20180425232103/https://www.call2recycle.org/consumer/howitallworks_faq.shtml|تاريخ أرشيف=25 أبريل 2018|حالة المسار=bot: unknown}}</ref> تقوم صناعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن بتشغيل برامج إعادة التدوير على مستوى الدولة في الولايات المتحدة وكندا، مع نقاط إنزال في تجار التجزئة المحليين.<ref name="rbrc" />

يشتمل توجيه البطارية الخاص بالاتحاد الأوروبي على متطلبات مماثلة، بالإضافة إلى المطالبة بزيادة إعادة تدوير البطاريات وتعزيز البحث حول طرق [[إعادة تدوير البطاريات]] المحسنة.<ref>[http://europa.eu/legislation_summaries/environment/waste_management/l21202_en.htm Disposal of spent batteries and accumulators]. ''European Union''. Retrieved 27 July 2009. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190909191252/https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=LEGISSUM:l21202 |date=9 سبتمبر 2019}}</ref> وفقًا لهذا التوجيه، يجب تمييز جميع البطاريات التي ستُباع داخل الاتحاد الأوروبي بعلامة «رمز المجموعة» (حاوية ذات عجلات مشطوب عليها). يجب أن يغطي هذا ما لا يقل عن 3٪ من سطح البطاريات المنشورية و 1.5٪ من سطح البطاريات الأسطوانية. يجب وضع علامة على جميع العبوات بالمثل.<ref>[http://www.epbaeurope.net/documents/Newmarkingguidelines_final8March2011.pdf Guidelines on Portable Batteries Marking Requirements in the European Union 2008 – EPBA-EU] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20111007014932/http://www.epbaeurope.net/documents/Newmarkingguidelines_final8March2011.pdf|date=7 October 2011}}</ref>

=== ابتلاع ===
قد تكون البطاريات ضارة أو مميتة إذا [[بلع|ابتلعت]].<ref>[http://data.energizer.com/PDFs/carbonzinc_psds.pdf Product Safety DataSheet – Energizer] (p. 2). Retrieved 9 September 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200928022115/https://data.energizer.com/PDFs/carbonzinc_psds.pdf |date=28 سبتمبر 2020}}</ref> يمكن ابتلاع خلايا الزر الصغيرة، خاصة من قبل الأطفال الصغار. أثناء وجوده في الجهاز الهضمي، قد يؤدي التفريغ الكهربائي للبطارية إلى تلف الأنسجة؛ <ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://www.poison.org/battery/
| عنوان = Swallowed a Button Battery? &#124; Battery in the Nose or Ear?
| تاريخ = 3 March 2010
| ناشر = Poison.org
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20130816183602/http://www.poison.org/battery/
| تاريخ أرشيف = 16 August 2013
| تاريخ الوصول = 26 July 2013
}}</ref> مثل هذا الضرر يكون خطيرًا في بعض الأحيان ويمكن أن يؤدي إلى الوفاة. لا تتسبب بطاريات القرص المبتلعة عادة في حدوث مشكلات إلا إذا استقرت في [[قناة هضمية|الجهاز الهضمي]]. المكان الأكثر شيوعًا لبطاريات الأقراص لتستقر هو المريء، مما يؤدي إلى [[مضاعفة (توضيح)|عواقب]] إكلينيكية. من غير المحتمل أن تستقر البطاريات التي تعبر المريء بنجاح في مكان آخر. إن احتمالية استقرار بطارية القرص في المريء هي دالة على عمر المريض وحجم البطارية. بطاريات القرص 16&nbsp;مم استقرت في المريء لطفلين تقل أعمارهم عن سنة واحدة.  لا يعاني الأطفال الأكبر سنًا من مشاكل في البطاريات الأصغر من 21-23&nbsp;مم. قد يحدث نخر التسييل لأن هيدروكسيد الصوديوم ينتج عن التيار الذي تنتجه البطارية (عادة عند مصعد). حدث الانثقاب بسرعة تصل إلى 6 ساعات بعد الابتلاع.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مسار= http://emedicine.medscape.com/article/774838-overview|عنوان=Disk Battery Ingestion: Background, Pathophysiology, Epidemiology|بواسطة=eMedicine|تاريخ=2016-06-09|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20201126153502/https://emedicine.medscape.com/article/774838-overview
|تاريخ أرشيف=2020-11-26}}</ref>

== كيمياء ==
تملي كيمياء البطارية العديد من خصائص الخلية المهمة، مثل الجهد، وكثافة الطاقة، والقابلية للاشتعال، وتركيبات الخلايا المتاحة، ونطاق درجة حرارة التشغيل، وفترة الصلاحية.

=== البطاريات الأولية وخصائصها ===
{| class="wikitable sortable"
!كيمياء
!المصعد (-)
!المهبط (+)
!ماكس. الجهد النظري (فولت)
!الجهد الاسمي، عملي (فولت)
!الطاقة النوعية (كيلوجول / كجم)
!التفصيل
!العمر الافتراضي عند 25&nbsp;درجة مئوية، السعة 80٪ (شهور)
|-
|[[بطارية زنك وكربون|بطارية الزنك والكربون]]
|Zn
|MnO <sub>2</sub>
|1.6
|1.2
|130
|غير مكلف.
|18
|-
|[[بطارية زنك وكربون|بطارية كلوريد الزنك]]
|
|
|1.5
|
|
|يُعرف أيضًا باسم "الخدمة الشاقة"، وهو غير مكلف.
|
|-
|[[بطارية قلوية]](الزنك - ثاني أكسيد المنغنيز)
|Zn
|MnO <sub>2</sub>
|1.5
|1.15
|400-590
|كثافة الطاقة المعتدلة.
جيد للاستخدامات عالية ومنخفضة الصرف.
|30
|-
|بطارية نيكل أوكسي هيدروكسيد (الزنك - ثاني أكسيد المنغنيز / أوكسي هيدروكسيد النيكل)
|
|
|1.7
|
|
|كثافة الطاقة المعتدلة.
جيد للاستخدامات عالية الصرف.
|
|-
|[[بطارية الليثيوم]](الليثيوم - أكسيد النحاس)
Li – CuO
|لي
|CuO
|1.7
|
|
|لم تعد تصنع.
تم استبدالها ببطاريات أكسيد الفضة (من نوع [[اللجنة الكهرتقنية الدولية|IEC]] "SR").
|
|-
|[[بطارية الليثيوم]](الليثيوم - ثاني كبريتيد الحديد)
LiFeS <sub>2</sub>
|لي
|FeS <sub>2</sub>
|1.8
|1.5
|1070
|مكلفة.
تستخدم في البطاريات "الإضافية" أو "الإضافية".
|337 <ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://data.energizer.com/PDFs/lithiuml91l92_appman.pdf
| عنوان = Lithium Iron Disulfide Handbook and Application Manual
| موقع = energizer.com
| تاريخ الوصول = 20 September 2018
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20210109032700/https://data.energizer.com/pdfs/lithiuml91l92_appman.pdf
|تاريخ أرشيف=2021-01-09}}</ref>
|-
|[[بطارية الليثيوم]](الليثيوم - ثاني أكسيد المنغنيز)
LiMnO <sub>2</sub>
|لي
|MnO <sub>2</sub>
|3.0
|
|830-1010
|مكلفة.
تستخدم فقط في الأجهزة عالية التصريف أو العمر الافتراضي الطويل بسبب معدل التفريغ الذاتي المنخفض للغاية
" عادةً ما يشير الليثيوم وحده إلى هذا النوع من الكيمياء.
|
|-
|[[بطارية الليثيوم]](الليثيوم - فلوريد الكربون)
لي- (CF) <sub>ن</sub>
|لي
|(CF) <sub>ن</sub>
|3.6
|3.0
|
|
|120
|-
|[[بطارية الليثيوم]](ليثيوم - أكسيد الكروم)
Li – CrO <sub>2</sub>
|لي
|CrO <sub>2</sub>
|3.8
|3.0
|
|
|108
|-
|[[ليثيوم|بطارية الليثيوم]]
(بطارية ليثيوم سليكون)
|Li <sub>22</sub> Si <sub>5</sub>
|
|
|
|
|
|
|-
|[[خلية الزئبق|بطارية أكسيد الزئبق]]
|Zn
|HgO
|1.34
|1.2
|
|جهد عالي واستنزاف ثابت.
محظور في معظم البلدان بسبب مخاوف صحية.
|36
|-
|بطارية الزنك الهوائية
|Zn
|س <sub>2</sub>
|1.6
|1.1
|1590 <ref>Excludes the mass of the air oxidizer.</ref>
|تستخدم في الغالب في المعينات السمعية.
|
|-
|[[:en:Zamboni pile|بطارية زامبوني]]
|Zn
|Ag أو Au
|
|0.8
|
|عمر طويل جدا
تيار منخفض جدًا (nanoamp، nA)
|> 2000
|-
|[[بطارية أكسيد الفضة|بطارية أكسيد]] الفضة (الفضة - الزنك)
|Zn
|Ag <sub>2</sub> O
|1.85
|1.5
|470
|غالي جدا.
تُستخدم تجاريًا فقط في خلايا "الزر".
|30
|-
|[[مغنيسيوم|بطارية المغنيسيوم]]
|ملغ
|MnO <sub>2</sub>
|2.0
|1.5
|
|
|40
|}

=== البطاريات الثانوية (القابلة لإعادة الشحن) وخصائصها ===
{| class="wikitable sortable"
!نوع البطارية
!زنزانة
الجهد الكهربى
!محددالطاقة (كيلو جول / كجم)
![[كثافة الطاقة|طاقةكثافة]] (كيلوجول / لتر)
!تعليقات
|-
|[[بطارية نيكل وكادميوم|بطارية نيكل-كادميوم (NiCd)]]
|1.2
|140
|
|
* كيمياء النيكل والكادميوم.
* غير مكلف.
* كثافة طاقة عالية / منخفضة الصرف، معتدلة.
* يمكن أن يتحمل معدلات تفريغ عالية جدًا مع عدم فقدان القدرة تقريبًا.
* معدل معتدل من التفريغ الذاتي.
* خطر بيئي بسبب الكادميوم - استخدامه الآن محظور فعليًا في أوروبا.
|-
|[[بطارية الرصاص]]
|2.1
|140
|
|
* باهظ الثمن.
* كثافة الطاقة المعتدلة.
* معدل معتدل من التفريغ الذاتي.
* تؤدي معدلات التفريغ المرتفعة إلى فقد كبير في السعة.
* خطر بيئي بسبب الرصاص.
* الاستخدام الشائع - بطاريات السيارات.
|-
|[[بطارية النيكل وهيدريد فلز|بطارية نيكل-هيدريد فلز]]
|1.2
|360
|
|
* كيمياء النيكل وهيدريد المعدن.
* غير مكلف.
* أداء أفضل من البطاريات القلوية في الأجهزة ذات التصريف العالي.
* تحتوي الكيمياء التقليدية على كثافة طاقة عالية، ولكن أيضًا معدل تفريغ ذاتي مرتفع.
* تحتوي الكيمياء الأحدث [[بطارية النيكل وهيدريد فلز|على معدل تفريغ ذاتي منخفض]]، ولكن أيضًا كثافة طاقة أقل بنسبة 25٪.
* تستخدم في بعض السيارات.
|-
|بطارية من النيكل والزنك (NiZn)
|1.6
|360
|
|
* كيمياء النيكل والزنك.
* غير مكلف إلى حد ما.
* جهاز تصريف عالي مناسب.
* انخفاض معدل التفريغ الذاتي.
* الجهد أقرب إلى الخلايا الأولية القلوية من الخلايا الثانوية الأخرى.
* لا مكونات سامة.
* طُرِح في السوق سنة 2009.
* توافر حجم محدود.
|-
|[[بطارية أكسيد الفضة]]
[[بطارية أكسيد الفضة|(AgZn)]]
|1.86
1.5
|460
|
|
* كيمياء الفضة والزنك.
* حجم أصغر من أيون ليثيوم مكافئ.
* باهظة الثمن بسبب الفضة.
* كثافة طاقة عالية جدًا.
* قدرة عالية جدا على الصرف.
* لسنوات عديدة تعتبر قديمة بسبب ارتفاع أسعار الفضة.
* تعاني الخلية من الأكسدة إذا لم تُستخدم.
* ردود الفعل ليست مفهومة تماما.
* الجهد الطرفي مستقر للغاية ولكنه ينخفض فجأة إلى 1.5 فولت عند شحن 70-80٪ (يُعتقد أنه بسبب وجود كل من أكسيد الأرجنتيني والأرجنتيك في الصفيحة الموجبة - يُستهلك واحد أولاً).
* يُستخدَم بدلاً من البطارية الأساسية (عربة القمر).
* يُطوَّر مرة أخرى بديلاً عن Li-ion.
|-
|[[بطارية فوسفات الحديد والليثيوم|بطارية فوسفات حديد-ليثيوم]]
[[بطارية فوسفات الحديد والليثيوم|(LiFePO <sub>4</sub>]])
|3.3
3
|360
|790
|
* كيمياء الليثيوم والحديد والفوسفات.
|-
|[[بطارية أيونات الليثيوم|بطارية أيون الليثيوم]]
|3.6
|460
|
|
* كيماويات الليثيوم المختلفة.
* غالي جدا.
* كثافة طاقة عالية جدًا.
* لا يتوفر عادة في أحجام البطاريات "الشائعة".
* [[بطارية بوليمرات الليثيوم|بطارية ليثيوم بوليمر]] شائعة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والكاميرات الرقمية وكاميرات الفيديو والهواتف المحمولة.
* معدل منخفض جدًا من التفريغ الذاتي.
* يتراوح الجهد الطرفي من 4.2 إلى 3.0 فولت أثناء التفريغ.
* متقلبة: فرصة حدوث انفجار في حالة قصر الدائرة أو ارتفاع درجة حرارتها أو عدم تصنيعها وفقًا لمعايير جودة صارمة.
|}

== بطاريات الحالة الصلبة ==
في 28 فبراير 2017، أصدرت [[جامعة تكساس في أوستن|جامعة تكساس]] في أوستن بيانًا صحفيًا حول نوع جديد من [[بطارية صلبة الحالة|بطاريات الحالة الصلبة]]، تم تطويره بواسطة فريق بقيادة مخترع بطاريات الليثيوم أيون [[جون جوديناف|جون جودينو]]، «يمكن أن يؤدي إلى شحن أكثر أمانًا وسرعة، بطاريات قابلة لإعادة الشحن تدوم طويلاً للأجهزة المحمولة والسيارات الكهربائية وتخزين الطاقة الثابتة».<ref>{{استشهاد بويب
| مسار = https://news.utexas.edu/2017/02/28/goodenough-introduces-new-battery-technology
| عنوان = Lithium-Ion Battery Inventor Introduces New Technology for Fast-Charging, Noncombustible Batteries
| تاريخ = 28 February 2017
| موقع = University of Texas at Austin
| ناشر = University of Texas
| تاريخ الوصول = 15 March 2017
| اقتباس = ...first all-solid-state battery cells that could lead to safer, faster-charging, longer-lasting rechargeable batteries for handheld mobile devices, electric cars and stationary energy storage.
| الأخير = <!--Not stated-->
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20210105092910/https://news.utexas.edu/2017/02/28/goodenough-introduces-new-battery-technology/ | تاريخ أرشيف = 5 يناير 2021 }}</ref> تم نشر المزيد من التفاصيل حول التكنولوجيا الجديدة في المجلة العلمية التي راجعها النظراء في ''الطاقة وعلوم البيئة'' .

تناقش المراجعات المستقلة للتقنية مخاطر نشوب حريق وانفجار من بطاريات الليثيوم أيون في ظل ظروف معينة لأنها تستخدم الإلكتروليتات السائلة. يجب أن تكون البطارية المطورة حديثًا أكثر أمانًا لأنها تستخدم إلكتروليتات زجاجية من شأنها التخلص من الدوائر القصيرة. ويقال أيضًا أن بطارية الحالة الصلبة تتمتع «بثلاثة أضعاف كثافة الطاقة»، مما يزيد من عمرها الإنتاجي في السيارات الكهربائية، على سبيل المثال. يجب أن تكون أيضًا أكثر سلامة من الناحية البيئية لأن التكنولوجيا تستخدم مواد أقل تكلفة وصديقة للأرض مثل الصوديوم المستخرج من مياه البحر. لديهم أيضًا حياة أطول ؛ «أظهرت الخلايا أكثر من 1200 دورة مع مقاومة خلايا منخفضة». لا يُتوقع أن تؤدي الأبحاث والنماذج الأولية إلى منتج قابل للتطبيق تجاريًا في المستقبل القريب، هذا إن حدث، وفقًا لكريس روبنسون من أبحاث إل يو إكس. «لن يكون لهذا تأثير ملموس على استخدام السيارة الكهربائية في السنوات الـ 15 المقبلة، إذا حدث ذلك على الإطلاق. وهناك عقبة رئيسية أن العديد من الشوارد الحالة الصلبة الوجه هو عدم وجود تحجيم وعملية التصنيع فعالة من حيث التكلفة، وقال» إن الأخبار الطاقة الأمريكية في رسالة عبر البريد الإلكتروني.<ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://theamericanenergynews.com/markham-on-energy/solid-state-battery-advance-goodenough
| عنوان = Solid-state EV battery breakthrough from Li-ion battery inventor John Goodenough
| تاريخ = 1 March 2017
| موقع = North American Energy News
| ناشر = The American Energy News.
| تاريخ الوصول = 15 March 2017
| اقتباس = But even John Goodenough’s work doesn’t change my forecast that EVs will take at least 50 years to reach 70 to 80 percent of the global vehicle market.
| الأخير = Hislop
| الأول = Martin
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20201112024323/http://theamericanenergynews.com/markham-on-energy/solid-state-battery-advance-goodenough | تاريخ أرشيف = 12 نوفمبر 2020 }}</ref>

== خلايا محلية الصنع ==
يمكن أن يكون أي جسم سائل أو رطب يحتوي على ما يكفي من الأيونات ليكون موصل للكهرباء بمثابة إلكتروليت للخلية. كإثبات جديد أو علمي، من الممكن إدخال قطبين مصنوعين من معادن مختلفة في [[بطارية الليمون|الليمون]]، <ref>[http://ushistory.org/franklin/fun/lemon.htm ushistory.org: The Lemon Battery]. Accessed 10 April 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201127012721/https://www.ushistory.org/Franklin/fun/lemon.htm |date=27 نوفمبر 2020}}</ref> البطاطس، <ref>[http://pbskids.org/zoom/activities/phenom/potatobattery.html ZOOM activities: phenom Potato Battery]. Accessed 10 April 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180912231327/http://pbskids.org/zoom/activities/phenom/potatobattery.html |date=12 سبتمبر 2018}}</ref> إلخ، وتوليد كميات صغيرة من الكهرباء. كما تتوفر «ساعتا البطاطس» على نطاق واسع في متاجر الهوايات والألعاب ؛ إنها تتكون من زوج من الخلايا، كل منها يتكون من بطاطس (ليمون، وما إلى ذلك) مع قطبين كهربائيين مدخلين فيه، موصلين على التوالي لتشكيل بطارية ذات جهد كافي لتشغيل ساعة رقمية.<ref>[http://www.sciencekit.com/category.asp_Q_c_E_756000&cr=1220 Two-Potato Clock – Science Kit and Boreal Laboratories]{{وصلة مكسورة}}. Accessed 10 April 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201124142804/https://www.sciencekit.com/category.asp_Q_c_E_756000&cr=1220 |date=24 نوفمبر 2020}}</ref> الخلايا محلية الصنع من هذا النوع ليس لها فائدة عملية.

يمكن صنع كومة فولتية من عملتين (مثل النيكل [[بنس|وبنس واحد]]) وقطعة من [[منشفة ورقية|المناديل الورقية]] مغموسة في [[ماء مالح|الماء المالح]]. تولد مثل هذه الكومة جهدًا منخفضًا للغاية، ولكن عندما يُكدَّس العديد منها في [[دارة التوالي أو التوازي|سلسلة]]، يمكنها استبدال البطاريات العادية لفترة قصيرة.<ref>[http://electronics.howstuffworks.com/battery1.htm Howstuffworks "Battery Experiments: Voltaic Pile"]. Accessed 10 April 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110712225925/http://electronics.howstuffworks.com/battery1.htm |date=12 يوليو 2011}}</ref>

طورت [[سوني]] بطارية بيولوجية تولد الكهرباء من السكر بطريقة مشابهة للعمليات التي لوحظت في الكائنات الحية. تولد البطارية الكهرباء من خلال استخدام الإنزيمات التي تكسر الكربوهيدرات.<ref>[http://informationweek.com/news/showArticle.jhtml?articleID=201802311 Sony Develops A Bio Battery Powered By Sugar]. Accessed 24 August 2007. {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080219050646/http://www.informationweek.com/news/showArticle.jhtml?articleID=201802311 |date=19 فبراير 2008}}</ref>

يمكن تصنيع خلايا الرصاص الحمضية بسهولة في المنزل، ولكن هناك حاجة إلى دورة شحن / تفريغ مملة «لتشكيل» الألواح. هذه عملية تتشكل فيها كبريتات الرصاص على الألواح، وأثناء الشحن، تتحول إلى ثاني أكسيد الرصاص (لوحة موجبة) ورصاص نقي (صفيحة سالبة). ينتج عن تكرار هذه العملية سطح خشن مجهريًا، مما يؤدي إلى زيادة مساحة السطح، وزيادة التيار الذي يمكن للخلية توصيله.<ref>{{استشهاد بويب
| مسار = http://windpower.org.za/batteries/batteries.html
| عنوان = Home made lead acid batteries
| تاريخ = 16 September 2007
| ناشر = Windpower.org.za
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20130731070056/http://windpower.org.za/batteries/batteries.html
| تاريخ أرشيف = 31 July 2013
| تاريخ الوصول = 26 July 2013
}}</ref>

من السهل صنع [[خلية دانيال|خلايا دانييل]] في المنزل. يمكن إنتاج [[مدخرة ألمنيوم وهواء|بطاريات الألمنيوم الهوائية بألمنيوم]] عالي النقاء. تنتج بطاريات [[رقاقة ألومنيوم|رقائق الألومنيوم]] بعض الكهرباء، لكنها ليست فعالة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى إنتاج كمية كبيرة من غاز [[هيدروجين|الهيدروجين]] (القابل للاحتراق).

== كهرباء يعتمد عليها .. وبطاريات قابلة للشحن ==
كانت [[خلية دانيال|خلية دانييل]] أول مصدر يعتمد عليه للحصول على الكهرباء. فكانت هذه الخلية تنتج جهداً كهربائياً مستمراً لفترة لا بأس بها من الوقت، وتشتمل الخلية على قطب كهربائي من النحاس مغموس في محلول [[كبريتات النحاس الثنائي|كبريتات النحاس]] وقطب كهربائي آخر من الزنك مغمور في [[حمض الكبريتيك]]. وكانت السوائل تحفظ منفصلة في وعاء [[مسامية|مسامي]].

كان العالم الفرنسي «جاستون بلانتي» رائدا في مجال تصميم [[بطارية الرصاص|بطارية الحمض والرصاص]]، والذي يمكن إعادة شحنها عندما تنفذ منها الكهرباء. تشتمل هذه البطاريات على أقطاب كهربائية من [[رصاص|الرصاص]] و[[أكسيد الرصاص]] توضع في حمض الكبريتيك.

وظلت البطاريات في حالة تطوير حتى وصلت في عصرنا إلى ما هي عليه من اشكال واحجام وسعات مختلفة لكل الأجهزة الكهربائية في حياتنا واصبحت صناعة تجني المليارات حول العالم لاستخدامها الواسع في مختلف الصناعات والمجالات .[http://www.stories26.com/2018/02/story-invention-of-electric-batteries.html]<ref>{{استشهاد بخبر
| مسار = https://www.stories26.com/2018/02/story-invention-of-electric-batteries.html
| عنوان = قصص 26: اختراعات {{!}} قصة اختراع البطاريات الكهربائية
| صحيفة = قصص 26
| لغة = ar-EG
| تاريخ الوصول = 2018-02-27
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20180228041142/https://www.stories26.com/2018/02/story-invention-of-electric-batteries.html | تاريخ أرشيف = 28 فبراير 2018 }}</ref>

== تصنيف البطاريات الكهربائية ==
يمكن تصنيف المدخرات الكهربائية في مجموعتين أساسيتين هما:
* مدخرات كهربائية رئيسية غير قابلة للشحن مرة أخرى. هذا النوع يستنفذ طاقة التفاعل الكيميائية بإنتاج طاقة كهربائية مكافئة حتى تنتهي عملية التفاعل ولا يمكن استرجاعها. تتميز هذه المدخرات بسعتها العالية ومن أمثلتها [[بطارية زنك وكربون|مدخرات الزنك والكربون]]، [[بطارية قلوية|المدخرات القلوية]].
* مدخرات ثانوية قابلة للشحن مرة أخرى. هذا النوع يشترط شحنها بالكهرباء قبل استعمالها ومن أمثلتها [[بطارية الرصاص|مدخرة الرصاص]] و[[بطارية نيكل وكادميوم|مدخرة النيكل كادميوم]].

== أنواع خلايا المدخرة ==
يمكن لأي من الصنفين السابقين أن يكون مؤلفاً من أحد أنواع الخلايا التالية:
* خلايا سائلة
* خلايا جافة

== أداء المدخرة ==
يختلف أداء وخواص المدخرات بحسب أنواعها ومع دورة التحميل، دورة الشحن بسبب عوامل عدة منها كيميائية، [[تيار (توضيح)|التيار]] المأخوذ والحرارة.

=== ظاهرة الذاكرة ===
تعاني بعض المدخرات القابلة للشحن مثل مدخرات النيكل كادميوم من مشكلة تدعى تأثير الذاكرة أو تأثير المدخرة الكسلة. تنجم هذه المشكلة بسبب تشغيل المدخرة تحت ظروف التشغيل الخاصة بها لفترة من الزمن. يتلخص هذا التشغيل الخاطئ في أمرين:
* شحن المدخرة (خاصة الشحن لأول مرة) حتى تصل إلى جهد أدنى من الجهد الاسمي لها.
* تشغيل أو تحميل أو تفريغ المدخرة ثم إعادة شحنها قبل تفريغها تماماً.

عند حدوث أمور كهذه فإن خلايا المدخرة تتعامل (وكأنها تبرمجت) مع الوضع الجديد متناسية الخصائص الأصلية لها وبالتالي بكفاءة أدنى من المتوقع.

هناك مقترحات لتجنب مثل هذه المشكلة منها ما يلي:
* عند شحن المدخرة لأول مرة ينبغي شحنها لأطول فترة ممكنة (تحدد عادة من قبل المنتج) وكذلك التأكد من وصولها للجهد الاسمي لها أو أعلى قليلاً.
* عند إعادة شحن المدخرة ينبغي التأكد من وصولها للجهد الاسمي لها.
* بعد مرور فترة على شحن وتفريغ المدخرة العشوائي (لا يؤثر كثيراً على الأداء) ينصح بإعادة تفريغها تماما ثم إعادة شحنها للجهد الاسمي مرة كل أسبوعين تقريباُ من أجل إنعاش ذاكرة الخلايا.

== مميزات البطارية ==
# خفيفة.
# متعددة الأحجام والأشكال.
# توفر طاقة عالية.
# سعتها كبيرة.
# الطاقة الكهربية فيها متواصلة بنفس القوة إلى أن تنفد البطارية.
# عمرها طويل مقارنة مع الأنواع السابقة.
== انظر أيضًا ==
* [[جدار طاقة تسلا]]
* [[بطارية قابلة للشحن]]
* [[مركم]]
* [[خلية غلفانية|خلية جلفانية]]
* [[بطارية السيارة]]
* [[بطارية قابلة للشحن|خلية ثانوية]]
* [[بطارية نظائر مشعة]]
* [[بطارية الليمون]]
* [[أكسدة واختزال|تفاعل أكسدة-اختزال]]
* [[بطارية أيونات الليثيوم|بطارية ليثيوم أيون]]
* [[تآكل جلفاني]]
* [[شاحن البطارية]]

== المراجع ==
{{مراجع|2|محاذاة=نعم}}
== روابط خارجية ==
{{روابط شقيقة}}
* {{مشروع الدليل المفتوح|Business/Electronics_and_Electrical/Power_Supplies/Batteries/|Batteries}}
* [https://web.archive.org/web/20131022104620/http://electrochem.cwru.edu/encycl/art-b02-batt-nonr.htm البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن]
* [http://electronics.howstuffworks.com/battery.htm HowStuffWorks: كيف تعمل البطاريات]
* [http://depts.washington.edu/matseed/batteries/MSE/classification.html أنواع خلايا البطارية الأخرى]
* [https://web.archive.org/web/20191106111115/https://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/batteries/index.php حزمة التدريس والتعلم DoITPoMS- «البطاريات»]
* {{استشهاد بويب
| مسار = http://www.technologyreview.com/view/518446/first-atomic-level-simulation-of-a-whole-battery
| عنوان = First Atomic Level Simulation of a Whole Battery &#124; MIT Technology Review
| تاريخ = 17 August 2013
| ناشر = Technologyreview.com
| تاريخ الوصول = 21 August 2013
| الأخير = The Physics arXiv Blog
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20150614024052/http://www.technologyreview.com:80/view/518446/first-atomic-level-simulation-of-a-whole-battery/
|تاريخ أرشيف=2015-06-14}}
{{مقاسات المدخرات}}
{{خلايا غلفانية}}
{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|إلكترونيات|الفيزياء|الكيمياء|تقانة|طاقة|طاقة متجددة}}

[[تصنيف:اختراعات إيطالية]]
[[تصنيف:إلكترونيات استهلاكية]]
[[تصنيف:بطاريات كهربائية]]
[[تصنيف:تفاعلات كيميائية]]
[[تصنيف:طاقة كهربائية]]
[[تصنيف:قدرة كهربائية]]
[[تصنيف:استحداثات القرن 18]]
[[تصنيف:هندسة أنظمة الطاقة]]
[[تصنيف:اختراعات القرن 18]]