Pil Türleri
Farklı tiplerde ve çeşitli yapılandırmalarda pil mevcuttur. Çeşitli yeni tüketici elektronik cihazların, elektrikli araçların, yenilenebilir enerji depolama ihtiyaçlarının, uzay ve askeri uygulamaların icadıyla birlikte, pil gücü günümüzde yiyecek gibi tüketilmektedir. Etrafımıza baktığımızda, duvar saatlerinde, cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda, saatlerde, hesap makinesinde, inverterlerde, saç kurutma makinelerinde, traş aletlerinde, oyuncaklarda ve daha birçok cihazda gizlenmiş bir dizi pil bulabiliriz. Piller, cihazları elektrik şebekesinden ayırarak taşınabilir hale getirir. Günümüzdeki piller uzun ömürlüdür ve yüksek enerji depolama kapasitelere sahiptir. Uzun seyahatler için taşınabilir güç bankaları artık vazgeçilmez seçenekler haline gelmiştir. Pillar çeşitli boyutlarda ve şekillerde bulunur, tıkız, düz, yuvarlak ve prizmatik yapılandırmalardır. Pillar tekrar şarj edilemeyen (birincil piller) ve tekrar şarj edilebilen (ikincil piller) olmak üzere ikiye ayrılır. Birincil piller bir kez tükenince tekrar şarj edilemezken, ikincil piller defalarca şarj edilebilir. Ancak, birincil piller ucuz, kompakt, kullanımı kolaydır ve ikincil pillere göre daha uzun ömürlüdür.
Çünkü piller çeşitli boyutlarda, kullanılan kimyasallarla ve şekillerde gelir, bu nedenle IEC ve ANSI kurumları tarafından belirli bir nomenklatür ile sağlanmıştır, böylece ihtiyaçlarına göre özelliklerini anlayabilmemiz için yardımcı olurlar. Örneğin, aşağıdaki gibi bir AA 1.5V tipi pili ele alalım.
Gördüğümüz gibi AA LR6 1.5V diyor. Şimdi bu ismin veya kodun ne anlama geldiğini anlamaya çalışalım. Burada
LR6 burada IEC boyut kodudur, L harfi alkali/MnO2 pihik sistemi için electrochemical series system'i ifade eder ve R6 fiziksel boyutları temsil eder. R6 yapılandırması, maksimum toplam yüksekliği 50.5 mm ve maksimum çapı 14.5mm olan R-yuvarlak pil anlamına gelir.
AA, LR6 yapılandırmasında piller için ANSI tanımlamasıdır.
Düğme hücre şeklinde başka bir örnek olarak aşağıdaki gibi gösterileni ele alalım
CR2025 diyor. Bu, IEC kodudur, C harfi Litium sistemi, R harfi yuvarlak-silindirik, 20 ise pilin 20mm çapını, 25 ise 2.5mm yüksekliğini temsil eder. Daha fazla bilgi için ANSI ve IEC piller kodlarına başvurun.
Pil Tipleri
Birincil Hücreler veya Birincil Pilller
Bunlar bir kez tükenince tekrar şarj edilemez. Birincil hücrelerin avantajları, kompakt boyut, silindirik, düğme, dikdörtgen ve prizmatik gibi çeşitli şekillerde bulunabilir, yüksek güç yoğunluğu, uzun raflife, düşük boşalma seviyesi ve taşınabilirlik gibidir. Sayısız uygulamaları arasında saatler, saatler, tıbbi cihazlar, radyo ve diğer iletişim cihazları, nano uygulamalar, bellek çipleri ve daha birçok şey bulunmaktadır.
Birincil hücre sıvı elektrolit içermezse, "kuru hücre" olarak adlandırılır. Kuru hücre nemli pasta elektroliti içerir. Yukarıdaki şekil bir Çink Karbon Pil'in kesit görünümünü göstermektedir.
Aşağıda bazı farklı birincil pil tipleri ve uygulamalarından bahsedilmiştir :
Çink-Karbon/Alkali/MnO2 Hücre veya Pil
En eski kuru hücre tiplerinden biri olan Çink-karbon veya Leclanche hücresi yaklaşık bir yüzyıl boyunca kullanılmıştır. Ancak, daha yüksek kapasite, daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha uzun raflife süresi olan alcali/MnO2 kathodlu yeni birincil pillerin ticari kullanımıyla artık eskimiştir.
Aşinik Oksit Pilleri
Aşinik oksit pillerinin kullanımı, aşinikin çevre üzerindeki zararlı etkileri nedeniyle çok sınırlıdır. Bu piller, Çink/kadmium anotları ve aşinik oksit kathodu ile gelir. Silindirik, küçük düz düğme formlarında bulunur. Hesap makinesi, taşınabilir radyo, saat, kamera vb. düşük güç kaynaklarında kullanılır.
Çink Gümüş Oksit Pillleri
Bu piller, aşinik pillere benzer tasarlanmıştır ancak daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir. Düşük sıcaklıklarda daha iyi çalışır. Genellikle düğme hücre pilleri olarak kullanılır ve fotoğraf ekipmanları, elektronik saatler, işitme cihazları vb. uygulamalarda bulunur.
Çink Havası Pillleri
Metal havası piller, yüksek enerji yoğunluğu nedeniyle piller endüstrisinde dikkat çekmiştir. Ayrıca, aktif bir kathod gerekmemektedir. Ancak, kısa raflife süresi ve sıcaklık, nem gibi dış faktörlere hassasiyeti kullanımı sınırlamaktadır. Elektronik, sinyal ve navigasyon uygulamalarında kullanılır.
Lityum Pilleri
Lityum pillerinin avantajları, en yüksek enerji yoğunluğu, uzun raflife süresi ve geniş bir sıcaklık aralığında çalışabilmesidir. Uygulamaları arasında kameralar, saatler, saatler, hesap makinesi ve diğer düşük güç uygulamaları bulunmaktadır.
İkincil Pilller
Bu piller, boşaltıldıktan sonra tekrar ve tekrar elektrikle şarj edilebilir. Örneğin, cep telefonu veya dizüstü bilgisayar pillerinin şarjı. Bugün ikincil veya şarj edilebilir piller her yerde bulunabilir. Bunlar, UPS, inverterler ve istasyoner enerji kaynakları olarak bir yandan, mobil, dizüstü bilgisayar, fener, acil durum lambaları gibi sayısız tüketici uygulamalarının birincil kaynağı olarak da kullanılır.
Şarj edilebilir pillerin bazı tipleri ve uygulamaları aşağıda tartışılabilir:
Kurşun Asit Pilleri
Bu piller, inverterler, elektrikli araçlar, motor ateşleme, acil durum enerji kaynakları ve güneş pilleri uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Dünya genelinde tüm pillerin satışının %40-45'ini oluşturur. Aşağıda, kurşun asit pillerinin inşaat ve uygulamalarına dayalı bazı tipleri verilmiştir:
Başlatma Pilleri
Bu piller, motora başlamak için kullanılır, çünkü kısa süre için büyük ani akımlar sağlar. Yavaş boşalma oranları vardır. Uygulamaları uçak, gemi, dizel motorlu araçlar vb. olabilir.
Derin Döngü Pilleri
Nispeten düşük boşalma oranlarına sahip istasyoner pillere karşı, derin döngü pilleri şarjdan önce %80'ye kadar derin boşalma yapar. Derin döngü pilleri, selüloz elektrolit tipi, jel elektrolit tipi ve emilim gaz mat (AGM) tipi olmak üzere üç tipi vardır. Uygulamaları endüstriyel kamyonlar, golf arabaları, elektrikli araçlar, maden arabaları vb. olabilir.
Denizaltı Pilleri
Denizaltılarda kullanılır. Boşalma oranı, başlatma ve derin döngü pilleri arasında, yaklaşık %50'dir.
