باتری ساعت

قبل از آشنایی با باتری های مورد استفاده در ساعت میخواهیم بدانیم یک باتری چگونه کار میکند. باتری در واقع یک پک شیمیایی هست، زمانی که در یک مدار الکتریکی قرار میگیرد با واکنش شیمیایی در درون باتری، انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

یک باتری از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

1_ یک ماده یا فلز که تمایل به از دست دادن الکترون دارد 2_ یک ماده دیگر که تمایل به گرفتن الکترون دارد 3_ الکترولیک

در تصویر زیر تمام اجزای تشکیل دهنده باتری شرح داده شده است.

به عنوان مثال در یک باتری قلمی بدنه بیرونی آن از جنس فلز روی ساخته شده است که به قطب منفی متصل است و میله وسط باتری از جنس پودر کربن ساخته شده است که به قطب مثبت متصل است.  الکترولیت به ماده حل شده یک محلول آبی گفته می شود که رسانایی الکتریکی آن از آب خالص بیشتر باشد. به بیان دیگر، این ماده باعث آزاد شدن یون های حل شده در حلال می گردد که می تواند به حالت ژل یا مایع باشد. در مبانی باتری ها، از الکترولیت ها به عنوان منبع شیمیایی جهت ایجاد جریان الکتریسیته بهره می برند. در عین حال، الکترولیت مانع از جریان الکترون بین قطب های آند و کاتد باتری ها می شوند. با این کار سبب جریان راحت ‌تر الکترون ‌ها در مدار خارجی خواهد شد. از رایج‌ ترین الکترولیت ‌ها می توان به سدیم کلراید، سدیم استات، اسید نیتریک، اسید سولفوریک، اسید هیدروکلریک و غیره اشاره کرد.

به هنگام قرارگرفتن باتری‌ در مدار الکتریکی، واکنش‌های متفاوتی در دو الکترود رخ می‌دهد. در الکترود منفی، روی به یون‌های روی تبدیل شده و در نتیجه الکترون‌های آزاد شده از طریق سیم جریان پیدا کرده و به سمت الکترود مثبت (میله کربنی) می‌روند. در الکترود مثبت نیز، منگنز (IV) اکسید طی واکنشی به منگنز (III) اکسید و آمونیاک تبدیل می‌شود.

باتری‌های اولیه قلیایی نسبت به باتری‌های روی-کربن ظرفیت و عمر بیشتری داشته که درنتیجه قیمتشان کمی بالا‌تر است. الکترود مثبت در این نوع باتری‌ها از جنس منگنز اکسید (Manganese (IV) Oxide) و الکترود منفی از جنس روی (Zinc) ساخته شده است. الکترولیت نیز محلول قلیایی غلیط پتاسیوم هیدروکسید (Potassium Hydroxide) می‌باشد.

حالا میخواهیم بدانیم باتری مورد استفاده در ساعت با توجه به اندازه بسیار کوچک این باتری ها از چه موادی ساخته شده است.

در باتری ساعت از هیدرو اکسید پتاسیم یا هیدرو اکسید روی به عنوان الکترولیت و از اکسید نقره به عنوان ماده ای که آسان الکترون از دست میدهد استفاده شده است. جنس بدنه باتری ساعت از جنس استیل می باشد که در تصویر زیر به صورت شماتیک نشان داده شده است.

به دلیل کاربرد اکسید نقره در تولید باتری های ساعت به دلیل رسانایی بالا، باتری های کهنه ساعت قابل بازیافت میباشد و نقره بکار رفته در ساخت این باتری ها را میتوان استخراج کرد. برای استخراج حدودا یک کیلو نقره شما نیاز به ده هزار باتری دارید.

باتری های مورد استفاده در ساعت مچی در اندازه های مختلفی تولید میشود. تمام شرکت های تولید کننده باتری ساعت، از یک استاندار واحد برای شماره گذاری روی باتری استفاده میکنند که همه آنها با عدد 300 شروع میشوند مانند 371 – 364 – 377- 329 و … تمام این باتری ها که با عدد 300 شروع میشود 1.5 ولتی هستند. این شماره ها نسبت به اندازه باتری ها هیچ تناسبی ندارند (برای مثال باتری شماره 371 از باتری شماره 379 بزرگتر میباشد با اینکه عدد 379 از عدد 371 بزرگتر است) برای یادگیری بهتر شماره باتری ها در جدول زیر آنها را با توجه به قطر و ضخامت باتری گروه بندی کردیم.

با کمی دقت در جدول زیر متوجه خواهیم شد که باتری‌هایی که از نظر اندازه قطر با هم برابر هستند در یک گروه قرار گرفته اند و تنها تفاوت آنها در ضخامت باتری می‌باشد. به عنوان مثال یکی از پرکاربرد ترین باتری ها در ساعت های معمولی شماره 377 میباشد که قطر آن 6.8 mm میباشد که در این گروه شماره باتری 364 را با همین قطر میبیند که تنها تفاوت این دو باتری در ضخامت آنها می‌باشد و باتری بعدی این گروه 321 میباشد که با قطر 6.8 mm از باتری 364 هم نازک تر می‌باشد و ضخامت آن 1.25 mm می‌باشد.

در شماره گذاری این باتری ها با پیشوند SR، همین قاعده رعایت شده است. بعد از حروف SR عدد اول اندازه قطر باتری و دو عدد بعدی، برگرفته از ضخامت باتری میباشد. به عنوان مثال در گروه باتری هایی با قطر 5.8 mm، شماره باتری 335 با شماره SR512 شماره گذاری شده است که منظور از 5 عدد صحیح 5.8 mm میباشد و دو عدد بعدی، از عدد ضخامت گرفته شده.

با توجه به اینکه در شماره گذاری باتری ها از هر دو شماره استفاده میشود. روی پک باتری هم شماره که SR شروع میشود هم شماره ای که با 300 شروع میشود نوشته میشود به عنوان مثال در پک باتری 377 شماره SR626 هم نوشته شده است. در روی خود باتری بیشتر شماره ای که با 300 شروع میشود حک شده است به همین دلیل تمامی همکاران در زمان خرید یا تعویض باتری از شماره 300 استفاده میکنند.

باتری های سکه ای:

این باتری ها به دلیل اینکه اندازه سکه میباشند بیشتر به این نام معروف میباشند.

تمام این باتری ها 3 ولتی می‌باشند که بیشتر در ساعت های دیجیتال و لوازم الکتریکی مانند ریموت، ترازو، دستگاه تست قند خون و … کاربرد دارد.مواد شیمیایی بکار رفته در این نوع باتری ها لیتیوم می‌باشد که به باتری های لیتیومی هم معروف می‌باشند.

شماره گذاری این نوع باتری ها همانند روش شماره گذاری به روش پیشوند SR می‌باشد که در این باتری های به جای حروف SR حروف CR بکار رفته است. به عنوان مثال CR2032. در این باتری ها هم روش شماره گذاری مانند روش SR می‌باشد که دوعدد اول نشانه اندازه قطر باتری به میلی متر و دوعدد بعدی ضخامت باتری را به یک دهم میلیمتر نشان میدهد.

به عنوان مثال باتری CR-2032 – CR2025 – CR2016 از نظر اندازه قطر هم اندازه هستند ولی صخامت باتری 2032 از باتری 2025 و 2016 بیشتر می‌باشد و باتری 2016 از هر دوی این باتری ها نازک تر میباشد.

انتشار با ذکر منبع بلامانع

نویسنده: عباس ساغری

1402/08/20