BATARYA TÜRLERİ
VE UYGULAMA ALANLARI
Her geçen gün dünya nüfusu artmakta ve sayısı
her geçen gün artan insanoğlunun ihtiyaçlarını
karşılayabilmek adına teknolojik dünyası yoğun
bir çaba içerisindedir. İnsanoğlunun yerküredeki
hayatındaki önemli bir yere sahip fosil yakıtlar
yüzyıllardır değişik amaçlar için kullanılmıştır.
Dürüst olmak gerekirse, fosil yakıtların (kömür,
petrol, doğal gaz gibi) günümüzde bile çok yaygın
bir şekilde kullanıldığını kimse inkâr edemez.
Özellikle enerji ihtiyacı amacıyla kullanılan bu fosil
yakıtların, yerkabuğunda sınırlı miktarda rezervlere
sahip olduğu iyi bilinmektedir. Bugün pek çok
dergi veya makalelerde, fosil yakıtların, artan
dünya nüfusuna baz alarak, yaklaşık 100 yıllık
bir ömürlerinin kaldığını çok rahat görebilirsiniz.
Hızla çoğalan insan sayısı ile ters orantılı olarak
azalan fosil yakıt kaynakları, konuya ilgili bilim
camiasında büyük endişelere yol açmıştır. Ayrıca,
konunun birde, küresel sağlık boyutu vardır. Aşırı
fosil yakıt tüketimi sonucu doğamızın kirlenmesi, bu
kirlenme ile atmosfer tabakamız da meydan gelen
delinmeler ve bu delinme sonucu yakın zamanda
büyük felaketlere yol açacak küresel ısınma gibi
problemler bunun en büyük kanıtıdır. Bugün büyük
bir problem olarak ele aldığımız küresel ısınmayı
etkileyen elbette birçok parametre vardır, ancak
insanoğlunun bugün olmazsa olmazları arasında olan
içten yanmalı araçların egzozlarının doğaya saldığı
kirli eksoz gazları, en çok etki eden parametrelerin
başında gelmektedir. Bu yüzden konuya ilgili çoğu
araştırmacı, enerjinin üretim maliyetinden daha çok
insanlığın geleceğini kurtarabilmek için çevreye zarar
vermeden enerji üretme çabası içerisine girmiştir.
İnsanoğlunun yaşadığı bu tarz problemlerin
çözümüne binaen gerek çevre dostu olması gerekse
fosil yakıtlara oranla daha ekonomik olmaları
açısından bataryalar, alternatif güçlü bir aday olarak
karşımıza çıkmaktadır.
Peki, ilk olarak Rus asıllı İtalyan fizikçi olan
Alessandro Volta’nın 1800 yılında galvanonun yaptığı
çalışmaları devam ettirip daha derin araştırmalar
yapması sonucu icat ettiği bataryalar, kaç çeşittir ve
kullanım alanları nelerdir?
Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren ve
günümüzde taşınabilir elektronik cihazlardan
elektrikli araçlara kadar çoğu elektronik cihazın
enerji kaynağı olarak kullanılan bataryalar veya
diğer bir ismi ile piller, şarj edilemeyen (birincil)
ve şarj edilebilen (ikincil) piller olmak üzere iki ’ye
ayrılmaktadır. Alkali piller, Cıva piller, Gümüş-Oksit
piller, Çinko karbon piller birincil (şarj edilemeyen)
pillere örnek verilebilir. Kurşun-Asit, Lityum iyon,
son dönemlerde üretilen Sodyum-iyon bataryalarda
ikincil pillere (şarj edilebilen pil) örnek verilebilir.
Alkali Piller
Uzun raf ömürlü ve yüksek enerji yoğunluklarına
sahip tek kullanımlık pil olarak tanımlanan pillere
arasında popüler olarak bilinen ticari alkali piller,
4’ ayrılır; Nikel-Demir ve Nikel-Kadmiyum, Gümüş-
Çinko ve Alkum pillerdir. Alkali piller ismini,
içerisinde kullanılan elektrolitten alır. Daha doğrusu
elektrolitin bazik karakterli yani kimya dili ile
alkali karakterli olmasından alır. Çünkü alkali diye
tanımlanan ticari pillerde çoğunlukla elektrolit
olarak KOH kullanıldığını görmekteyiz. İlk alkali
pili, Toronto şehrinde kurulmuş Eveready Battery
Şirketi tarafından geliştirilmiştir. Pili 1949 yılında
şirketin bünyesinde kimya mühendisi olarak çalışan
Lew Urry icat etmiştir. Oldukça düşük iç dirence
sahip bu pillerin, en büyük dezavantajı ise maliyetinin
yüksek olması olarak görülür. Genel itibarı ile
bir alkali pil ortalama 1,5V ile 1,65V arasında
çalışmaktadır. Günümüzde ticari olarak kodlanan
AA tipi alkali pillerin kapasitesi yaklaşık olarak
700mA civarlarındadır. Aynı boyutlarda ve aynı aktif
malzemeye sahip çinko-klorür pillere oranla 4 kat
daha fazla kapasiteye sahiptirler.
Amerika, İngiltere ve Hollanda ülkelerinde daha çok
tüketilen bu piller, uzaktan kumandalarda, saatlerde,
radyolarda hatta yüksek çalışma zamanından dolayı,
dijital kameralarda ve mp3 çalarlarda çoğunlukla
tercih edilmektedirler. Daha spesifik örnek verecek
olursak eğer, Nikel-kadmiyum alkali pillerinin ticari
havayollarında, özellikle ana motoru başlatmak için
askeri uçaklarda kullanılmaktadır.
38