تعدّ البطاريات أحد أهم مكونات التكنولوجيا الحديثة، وتستخدم بكثرة في مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية اليومية مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والحواسيب المحمولة وشاحنات وألعاب الأطفال وحتى السيارات الكهربائية. تعتمد أنواع مختلفة من البطاريات على تقنيات متخصصة تؤثر بشكل كبير على أدائها وكفاءتها وطول عمرها التشغيلي. سنستعرض هنا بعض التقنيات الشائعة المستخدمة في تصنيع البطاريات ونوضح خصائص كل نوع لاستخدامه الأمثل.

1. بطاريات الرصاص الحمضية (Lead Acid Batteries)

هذه النوع من البطاريات هو الأكثر شيوعاً بسبب تكلفته المنخفضة نسبيًا مقارنة بأنواع أخرى. وهي تستخدم عادةً لإطلاق طاقة كهربائية كبيرة لفترة قصيرة، مما يجعلها مثالية لبدء تشغيل محركات المركبات والدراجات الكهربائية والمولدات الصغيرة وغيرها من المنتجات التي تتطلب إطلاق قوة عالية عند الحاجة إليها. لكن لديها أيضًا مشكلة الوزن الزائد النسبي وانخفاض نسبة الطاقة إلى الوزن بالمقارنة مع البدائل الأخرى.

2. بطاريات الليثيوم أيون (Lithium-Ion Batteries)

تصنف هذه البطاريات كإحدى أكثر الحلول فعالية وملاءمة للأجهزة المحمولة والإلكترونيات الاستهلاكية نظرًا لوزنها الخفيف والكثافة العالية للطاقة. تعدُّ تكنولوجيا الليثيوم-أيون هي المعيار الحالي لأداء الجوالات والتابلت والكمبيوتر المحمول وهناك العديد من الدراسات حول تطوير سيارات تعمل بالليثيوم والتي قد تغير سوق السيارات تماما مستقبلاً. استخدام بطارية الليثيوم يؤدي أيضاً لتحسين استمرارية القوة مقارنة بالأجيال السابقة منها خاصة تلك المصنوعة باستخدام مواد مثل نترات الفلزات الثقيلة والمعادن الأرضية النادرة.

3. بطاريات نيكل كادميوم (Nickel-Cadmium Batteries)

على الرغم أنها أقل انتشارًا الآن، فقد كانت Batteries NiCd شائعًا جدًا في الماضي نظراً لمقاومة دورة الشحن/ التفريغ المتكرر للغاية فضلا عن القدرة غير المهملة على الاحتفاظ بشحنة حتى بعد فترة طويلة من عدم الاستخدام -خاصة عندما يتم تخزينها ضمن درجة حرارة أقل قليلاً مما تحتفظ به الغرفة الاعتيادية-. ومع هذا فإن تركيبات وحشوات المواد الخام لهذه البطاريات تحتوي علي كميات صغيرة ولكن هامة نسبياً من المعادن الثمينة ومن ثم ارتفاع ثمنها بالإضافة للتسبب بالتلوث البيئي كون عناصرها المعدنية قابضة بدرجة ما لذلك تم حل محلقة جزئياً بواسطة بطاريتي Li-ion أو Nickel Metal Hydride لاحقاً.

4. بطاريات نيكل ميتال هيدريد (NMH or NiMH)

هي نسخة معدَّلة ومتقدِّمة لنظام التشغيل السابق ذكره ذات خصائص مشابهة إلا أنه تتميز بانخفاض محتواه الداخلي للمواد الخطرة ولا يتأثر بنفس الظاهرة التي يعرف بها تأثير ذكر "ذكري"memory effect"حيث يمكن تفريغه وإعادة ملئه عدة مرات بلا داع لتلك العملية المؤدية لانكماش قوته خلال الدورات الأولى كما يحدث مع سابقتيها . رغم ذلك فهي ليست خفيفة بما فيه الكفاية ولذلك تُفضل غالباً داخل المناطق ذات الطلب الكبير لغاية وجود بدائل أخف وزن ولديه أعلى كثافات طاقية مما يجعلنا نقترح عليها منطقة عمل اكثر تخصصانية كالطيران التجاري السريع والدوائر الخارجية للجسم الإنساني إذ انبهارات ضغط الدم لدينا تساهم بإيجابي في مدخلاتها الكهربية !

كل واحدةٍ من هذه الأنواع لها مزايا وعيوب فريدة تعكس مدى تنوع وفائدة استخداماتهما العمليات حسب المواصفات المرجوة لكل تطبيق؛ وبالتالي يعد اختيار مناسب لأنواع البطاريات أمر أساسي للحصول على أفضل الأداء والاستخدام المتوقع دون التفريط بمصداقيته التجارية كذلك!