باتری وسیله‌ای متشکل از یک یا چند سلول الکتروشیمیایی با اتصالات خارجی است که برای تأمین انرژی دستگاه‌های الکتریکی مانند چراغ‌قوه، تلفن‌های همراه و خودروهای برقی استفاده می‌شود. هنگامی که یک باتری در حال تأمین توان الکتریکی است، ترمینال مثبت آن کاتد و ترمینال منفی آن آند است. ترمینالی که با علامت منفی مشخص شده‌است منبع الکترون‌هایی است که از طریق یک مدار الکتریکی خارجی به سمت ترمینال مثبت جریان می‌یابد. هنگامی که یک باتری به یک بار الکتریکی خارجی متصل می‌شود، یک واکنش اکسایش-کاهش واکنش دهنده‌های پر انرژی را به محصولات کم انرژی تبدیل می‌کند و اختلاف انرژی آزاد به عنوان انرژی الکتریکی به مدار خارجی تحویل می‌شود.از گذشته، از اصطلاح "باتری" برای دستگاه‌هایی با چند سلول استفاده می‌شد، با این حال از این اصطلاح همچنان برای دستگاه‌هایی با فقط یک سلول استفاده می‌شود.
باتری‌های اولیه (یکبار مصرف) یکبار استفاده می‌شوند و دور انداخته می‌شوند، زیرا ترکیب شیمیایی مواد الکترود در هنگام تخلیه برگشت‌ناپذیر، دچار تغییر می‌شوند. یک نمونه معمول باتری قلیایی است که برای چراغ قوه و بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل استفاده می‌شود. باتری‌های ثانویه (قابل شارژ) با استفاده از جریان الکتریکی اعمال شده می‌توانند چندین بار تخلیه و شارژ شوند. ترکیب شیمیایی اصلی الکترودها را می‌توان با جریان الکتریکی معکوس، بازیابی کرد. به عنوان مثال می‌توان به باتری‌های اسید-سرب که در وسایل نقلیه استفاده می‌شوند و باتری‌های لیتیوم-یون که برای تجهیزات الکترونیکی قابل حمل مانند لپ تاپ‌ها و تلفن‌های همراه استفاده می‌شود، اشاره کرد.
باتری‌ها در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند، از سلول‌های مینیاتوری گرفته که برای تأمین انرژی سمعک و ساعت مچی استفاده می‌شود تا سلول‌های کوچک و نازک که در تلفن‌های هوشمند استفاده می‌شود، و باتری‌های بزرگ اسید-سرب یا لیتیوم-یونی که در وسایل نقلیه استفاده می‌شوند و باتری‌های عظیم الجثه به اندازه اتاق ساختمان که برق اضطراری مراکز تلفن و مراکز داده رایانه را فراهم می‌کنند.
از آنجایی که تولید برق توسط نیروگاه‌های بادی و خورشیدی منقطع است، باتری‌ها یک جزء بسیار مهم در تحقق اهداف توسعه پایدار و انرژی‌های نو هستند و به همین دلیل به سرعت در حال پیشرفت هستند.در سال ۲۰۱۹ اندازه بازار جهانی باتری برابر ۱۰۸٫۴ میلیارد دلار ارزیابی شده‌است و انتظار می‌رود از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۷ با نرخ رشد مرکب سالانه ۱۴٫۱٪ رشد کند و به ۳۱۰٫۸ میلیارد دلار برسد.
کارکرد باتری
معمولاً هر باتری از یک یاچند سلول کوچک داخلی تشکیل شده‌است، در باتری‌ها ممکن است سلول‌ها برای افزایش جریان با هم موازی شده یا برای افزایش ولتاژ با هم سری شوند، هر سلول شامل دو نیم سلول است که به صورت سری توسط ماده‌ای الکترولیت -شامل یون‌های مثبت و یون‌های منفی - که رسانای الکتریکی می‌باشد به هم متصل‌اند. با اتصال باتری به مصرف‌کننده یون‌های منفی از طریق سیم هادی به مصرف‌کننده وارد شده و بعد از ایجاد انرژی در آن (انرژی گرمایی بر اثر عبور از یک مقاومت یا انرژی جنبشی بر اثر القا یا انرژی نور بر اثر پرتاب و…) به سمت یون‌های مثبت حرکت می‌کنند و به تدریج یون‌های مثبت (که در اینجا حفره‌ها هستند) را خنثی می‌کنند. با گذشت زمان یون‌های مثبت بیشتری خنثی شده و به تدریج انرژی باتری کم شده و مقاومت داخلی آن افزایش می‌یابد در این حالت بعد از گذشت مدت زمانی که معمولاً با آمپر ساعت باتری مشخص می‌شود باتری به صورت کامل تخلیه می‌شود. مثلاً یک باتری ۶۰ آمپر ساعت می‌تواند ۶۰ آمپر را تا یک ساعت تأمین کند، این باتری بعد از گذشت یک ساعت و با کشیدن جریان ۶۰ آمپر از ان به صورت کامل تخلیه می‌شود. با کاهش جریان دریافتی از باتری می‌توان مدت زمان کارایی آن را افزایش داد، در این حالت باید پارامترهای مانند دما، لزرش و مقدار تنش موجود در جریان را نیز در زمان نهایی لحاظ کرد. به عنوان مثال باتری ۶۰ آمپر ساعتی در حالت تئوری باید جریان ۲۰ آمپر را برای مدت زمان ۳ ساعت تأمین کند در حالی که با توجه به ساختار باتری و همچنین دمای محیط ممکن است این زمان تا نیم ساعت نیز کاهش یابد.
یک باتری شامل سه بخش عمده است:
دو الکترود (مثبت و منفی) که داخل الکترولیت مستغرق می‌باشد. سازندگان باتری عموماً باتری را با ظرفیت کولومتریک مشخص می‌نمایند، که این مقدار از تخلیه باتری با شارژ کامل تا رسیدن به ولتاژ قطع به دست می‌آید. لازم است ذکر شود که عموماً باتری‌های مشابه در جریان‌های تخلیه متفاوت دارای ظرفیت متفاوت هستند. به طور کلی در جریان‌های تخلیه بزرگ تر ظرفیت باتری کاهش می‌یابد.
تقسیم بندی باتری‌ها
از بالا به پایین: یک باتری ۴٫۵ ولتی و D Cellو یک C cellو یک AA cellو یک AAA cellو یک AAAA AAAA cellو یک A23 battery و یک ۹-volt PP3 batteryو یک جفت باتری CR2032 and LR44.
در سایت برایان کالا انواع باتری ارائه شده تا مصرف کنندگان بتواند بدون اتلاف وقت هر نوع باتری در انواع برند مناسب کار خود بصورت انلاین تهیه فرمایند.
بر اساس شرایط محیطی و شرایط الکتریکی مورد استفاده بایستی از باتری‌های متفاوت استفاده کرد که دارای مشخصات گوناگون تحت شرایط دشارژ می‌باشند انواع باتری از نظر کاربرد عبارت اند از:
- باتری‌های خورشیدی که شارژ آن‌ها تابع قوانین خاص است.
- باتری‌های مورد استفاده در. ups و لپ‌تاپ و موبایل که توانایی تأمین یک جریان ثابت برای مدت زمان طولانی را دارند.
- باتری‌های اتومبیل، لیفتراک و موتورسیکلت که می‌توانند جریان زیادی را در مدت زمان کوتاه جهت استارت تأمین کنند.
- باتری‌های سامانه‌های حفاظتی، روشنایی، امنیتی و سامانه‌های کنترل که باید دارای عمر و پایداری بالایی باشند.
- باتری‌های قلمی و نیم قلمی و…(باتری که برای مصارف عمومی ساخته شده‌اند) این باتری‌ها باید ارزان باشند.
- باتری‌ها سکه‌ای و باتری‌های پشتیبان که می‌توانند جریان کمی را برای مدت زمان خیلی طولانی تأمین کنند.
و…
انواع باتری:
باتری‌های شارژ نشدنی (یک بار مصرف)،باتری‌های شارژشدنی
توان الکتریکی باتری
توانی که هر باتری بر حسب وات فراهم می‌کند، برابر حاصل‌ضرب ولتاژ آن (بر حسب ولت) در حداکثر جریان مجاز آن (برحسب آمپر) می‌باشد. در کاربردهایی با توان بالا از جمله راه اندازه موتور خودرو، میزان توان‌های تأمین شده در فواصل زمانی کوتاه به بیش از ۱۰۰۰ وات می‌رسد. در کاربرد کم توان در وسایل الکترونیکی ظریف، مانند سمعک‌ها و ساعت‌های رایانه‌ای، اندازه توان‌های فراهم شده نزدیک چند میلی وات است.
خطر و نقص باتری
خطرها و نقص‌های مربوط به باتری عبارتند از:
- انفجار
- نشتی
- ملاحظات زیست‌محیطی
- ضایعات باتری فرسوده
باتری