22 Haziran 2015 Pazartesi

şarj edilemeyen primer kullan at şarjsız şarz olmayan piller nedir nelerdir özellikleri çeşitleri

Piller ve aküler-taşınabilir elektrik.
Şarj edilemeyen piller (şarzsız piller:P)- primer, kullan at, birincil:
İnternette dolaşırsanız çok çeşitli şarj edilemeyen pil olduğunu görürsünüz. Kaynağa göre değişmekle beraber 10-11 çeşit mevcut. Ancak günlük kullanımda sadece 3 türe rastlayacağınız için onları ele aldım. Kısıtlı kullanımlı türlerden sadece bahsettim.
Çinko karbon piller:
 Karbon  hem elektron alabilen hem de verebilen ve bunları çok kolay yapabildiği gibi, tabiatta bol ve kolay bulunup aynı zamanda kolay şekillendirilebilen; üstüne üstlük üzerinde bol miktarda elektron taşıyabilen bir atomdur. Bu yüzden pek çok pil türünde kullanıldı.
Çinko da benzer özelliklere sahip bir metal olduğundan en pillerin en eskilerinden birinde bu ikilinin kullanımını normal karşılamak gerek.
Çok ucuzdur ve çok kolay üretilir. Kullanılan yan malzemeler de çok ucuz olduğundan diğer pillerin çok altında fiyatları vardır. Uzakdoğuda gemilere hammaddeleri yüklenir ve seyir esnasında gemide üretilebilecek kadar kolay ve sıkıntısız üretilebilirler. Nispeten çevrecidirler.
Ancak; taşıyabildikleri elektrik çok azdır. 100-300 mAh elektriği ancak sunabilirler. Verdikleri akım stabil değildir. Üzerlerinde 1.5 volt yazar ancak bu değer sadece %80-90 doluluk için geçerlidir. Sonra gerilimleri hızla düşer. İç dirençleri düşüktür. Bu nedenle voltajları ne kadar düşerse düşsün akım vermeye devam ederler. Başta avantaj gibi görünen bu özellik devre elemanlarının sağlığı açısından güzel bir özellik değildir.
Kaset dönemini hatırlayanlar volkmenlerinde  (walkman) pil azalınca kulaklıklardan gelen sarhoş gibi dağılmış ve yavaşlamış sesleri hatırlar. Her devre elemanının belirli bir çalışma voltajı vardır. Pilli cihazlarda sabit voltaj şansı kısıtlı olduğu için belirli voltaj aralığı için yapılırlar. Bu aralığın altı kadar üstü de kötüdür. Düşük voltaj genelde entegrelerde bozulma yapar ama bunun yanında o voltajda çalışamayan elemanlarının kullanacağı akım diğer elemanların üzerine aktığından kartı yakma riski vardır. Üstelik manyetik sistemle çalışan elemanlarda zamanla normal aralıkta da çalışamama durumu oluşur. Ayrıca işini yapamayan elemana hala akım gelmeye devam ederseniz gereksiz bir ısı yükü açığa çıkar.
Bu durumda 0,6 volt gibi değerlerde bile akım vermeye devam edilince sisteme yarardan çok zarar verirsiniz. Voltaj regülasyon veya akım koruma devreleri de hem enerji kaybına neden olur hem de maliyeti arttırırlar. Üstelik her parça başka bir bozulma potansiyelidir.
Şu an ucuz olmaları hariç hiçbir avantajları yoktur. Günümüz uzaktan kumandaları daha karmaşık yapıda olduğundan sabit akım ve voltaja ihtiyaç duyarlar. Çinko karbon iyi bir seçenek değildir. Saatlerde hem akma riskleri vardır hem de dijital sistemler için sabit olmayan uzun süreli akım sorunu devam eder. Üstelik ucuzlukları verebildikleri enerjiye oranlandığından pahalı sayılır. Ortalama bir alkalin pille arasında 2-4 kat fark vardır ancak taşıdığı enerji açısından 6-10 kat arası fark vardır. Her şartta avantajsızdır.
Akım koruma devresi olan elektronik alet sayısı arttığı için pek çok elektronik cihaz bu tip pillerle çalışmaz bile. 1990lar ve 2000lerin başlarındaki cd furyasında hemen hiçbir cd çalar çinko pille çalışmadı.
Bütün pil türleri için geçerlidir ancak çinko karbon pilleri seri veya paralel başka türlerle karıştırmayın. Kendi iç dirençleri çok düşük olduğundan diğer piller için fazla akım çıkışına neden olur. Bu durumda diğer pil fazla ısınır çinko pil de akar.
Çinko pillerin içindeki amonyum klorür de permanganat da sulu çözelti halindedir. Dışarıdan katı gibi görünseler de kolaylıkla akışkanlık kazanırlar ve akarlar. Pilin marka farkı sadece akma süresini değiştirir. Çinko piller mutlaka akar.
Çocukken pikniklerde ateşe atıp patlatırdık. Ama normal kullanımlarda patladıklarına rastlamadım. Çünkü asla o kararsızlık düzeyine çıkacak kadar enerjiyi üretemezler. Kısa devre yapıldığında bile en iyi ihtimalle akarlar. Bu nedenle elektriğe meraklı bir çocuğunuz varsa öğrenmeye önce bu pillerle başlarsa iyi olur. Patlamazlar sadece akarlar ve akan kısım tamamen zararsız değildir ancak anında ölümcül zehirleme yapan bir kimyasal da değildir. En fazla alerji yapar karın ağrıtır.
Raf ömrü çok kısıtlıdır. 1 yıl 18 ay içinde gücünün yarısından fazlasını kaybeder veya daha da kötüsü durduğu yerde akar. 0 derecenin altında kısa sürede saklansa gücünün yarıdan fazlasını kaybeder. Tekrar ısınması bir şey değiştirmez. İçeriğindeki su donduğunda iç yapıyı bozar.
Uzakdoğu hakimiyetinden sonra kaliteli çinko pil neredeyse kalmadı. Şu an sony, maxel ve Panasonic in fason üretimleri dışındakilerin tamamı merdivenaltı. Düşük kalite yüksek risk.
Çok küçük türleri yapılamadığı için mikroelektronikte kullanımları yoktur.
Alkalin piller:
Taşıdıkları enerji açısından çinko karbon pillerin 10 katına kadar yüksek enerji barındırırlar. Fiyatları aynı oranda pahalı değildir. Hatta duracell hariç sadece 2 katı fiyattadırlar. 2 kat çok gibi görünse de miktarlar küçük olduğu için çok anlamlı değildir.
Elektrotları çinko ve manganez metalleridir. Ancak arada kullanılan elektrolit adını verdiğimiz reaksiyonların olmasını sağlayan iç çözelti farklıdır. Çinkolara göre daha yoğundur ve karbon pillerin aksine nötr değil bariz baz özelliklidir. Alkalin- baz ismini de buradan alır. Her elektrot için farklı çözelti gerekmediğinden aynı alanda daha fazla enerji depolama imkanı vardır. İçinde tek bir reaksiyon olur. Bu avantaj bu pillerin daha küçük yapılmasına olanak verdiği için lr 44 gibi saat pilleri alkalindir.
Raf ömrü oldukça uzundur. Direk güneş görmezse en kötü kalite alkalin bile 3-4 yıl dayanır. İyileri 5-7 yıl civarıdır. Duracell 10 yıl garanti vermektedir. Daha uzun da dayanıyor. Bazı markalar son kullanma tarihinde gücünün sadece %20sini kaybeder. 600-2500 mAh arası enerji depolayabilirler.
Bu piller de içlerinde çok miktarda su barındırdıkları için sıcaklık düştükçe verebildikleri akım düşer. -10 derecede neredeyse çalışmazlar. Donup çözülünce alkalin pillerde güç kaybı yaşar ancak alkalinlerde bu oran markaya göre değişmekle beraber %10-30 arasıdır.
İçlerindeki çözeltinin kimyasal yapısı değişmez değildir. Her marka kendine göre bir çözelti içeriği hazırladığı için hemen her markanın özellikleri farklıdır. Diğer bir dezavantajları da budur. Farklı markaları hatta bazen aynı markanın farklı lotlarını bir arada kullanmak verim kaybına neden olabilir.
Akma sorunu alkalin piller için de geçerlidir ancak markalar arası fark çok fazladır. Duracell asla akmama garantisi verirken market markaları adana’ da kolaylıkla akar.
İç dirençleri de aynı şekilde çok farklılık gösterir. Duracell ve energizer de bu direnç çok düşük olduğu için yüksek c değerine sahiptirler. Ancak başka bir markada bu farklı olur. Ancak bir yandan da bu esneklik avantaj sağlar. İhtiyaca göre mimarisi yapılmış piller üretilebilir. Örneğin fotoğraf makinası flaşında kullanmak için uzun süre sabit düzeyde akım veren piller yapılabildiği gibi oyuncaklara uygun çok değişken akım değerlerine uyumlu yüksek c değeri olan piller veya uzun süre ancak düşük akım verecek düşük c değerli ancak uzun bekleme süreli piller yapılabilir.
Normalde alkalin piller şarj edilemez ancak iç yapılarındaki bileşenlerin az sayıda olması nedeniyle çok düşük akımda şarj edilmeleri mümkündür. Ancak şarj kapasiteleri asla ilk günkü kapasitelerine ulaşmaz. Hatta yaklaşmaz bile. Ayrıca her şarjda o kapasite daha da düşer. İlginçtir markalar arasında şarj edilmiş alkalin pilin bekleme süresi de çok değişir. Duracell 1 aya kadar beklerken energizer 20 gün, gp 1 hafta bekler. Pek çok market markasını şarj etmenizi tavsiye etmem.
Alkalin pilin şarjını genel anlamda tavsiye etmem çünkü markalar arası direnç çok farklıdır alacağınız sonuç çok değişir. Yeni kuşak şarj aletlerinin çoğu pili tanıyıp ona göre akım vermeye çalışır. Bu aletler kazara şarj etmeyi deneseler bile çok farklı bir akım politikası uygulayıp pili akıtabilirler. Şarj aletine de yazık. Sabit ve düşük akım veren ucuz bir şarj cihazıyla isterseniz deneyin. Aldığınız verime değmeyeceğini görürsünüz.
Alkalin pillerin patlaması bir hayli zordur. Gerekli enerjiyi üretebilirler ancak iç yapıları daha sağlam olduğundan çok nadir patlarlar. Kapasitesinin 15-20 katı yükseklikte voltaj vermeniz gerekir. Ben henüz kaçak akımla patlatamadım ancak kısa devre anında verdikleri akımın yarattığı ısı kabloda erime veya yanmaya neden olabilir. Özellikle iyi kalite olanlarda.
Aktıklarında açığa çıkan kimyasal genelde zehirsizdir ancak alkalin özelliği nedeniyle daha yakıcıdır ve alerji ihtimali daha yüksektir.
Bütün pillerin seri veya paralele bağlantısının homojen yapılması gereklidir. Ancak tamamı alkalin olarak tanımlansa bile farklı markaların veya aynı markanın farklı türlerinin iç dirençleri farklı olacağından alkalin pillerin birden fazla kullanılması halinde marka ve model homojenliğine de dikkat edilmesi iyi olur.
Daha uzun süre 1.5 volt verirler ve genelde iç dirençleri nedeniyle 0,9 voltun altına kolay kolay inmezler.
Fiyat performans oranında şimdilik en uygun pillerdir. Pek çok açıdan güvenilirdirler. Çevre zararları, özellikle iyi kalite olanların, hemen en az olanları alkalinlerdir.
Primer lityum piller:
Lityum piller esas olarak şarj edilen piller olarak bilinir ancak şarj edilemeyen türleri de vardır. Lityum çok basit bir atom yapısına sahip olduğundan hem kendinin çok fazla kimyasal türevi yapılabilir hem de çok farklı anot-katot metal ikilileriyle pil oluşturabilir. Metaller içinde metal olmayan maddelerle en kolay elektron alışverişi yapan madde olduğundan metal olmayan maddelerle de pil oluşturabilir. Bu kadar farklı kombinasyonlar oluşturabilmesi nedeniyle çok farklı özelliklerde pillerin yapımına olanak verir.
Örneğin biyolojik sistemlerle uyumlu lityum gümüş vanadyum oksit kalp pilleri motorlu ilaç salımları gibi tıbbi amaçlarla kullanılırken, su ve gaz saatlerinde bulunan lityum tiyonil klorür gibi piller mevcuttur.
Lityumun değişik türevlerinin farklı farklı voltaj karakteristikleri vardır. Örneğin tiyonil türevleri 3,6 volt verirken saat pillerinde kullanılan lityum manganez türleri doz 3 volt verir. Kalem pillerin yerine kullanılabilen demir veya karbonil klorürlüler de 1,5 volt civarı gerilim sağlar. Bu sayede alkalin pil gibi sistemlere alternatif yaratılabildiği gibi uzun bekleme süreli tıbbi elektronik sistemlerde de kullanım mümkündür.
Primer lityum pillerin en büyük avantajları çok uzun bekleme süreleridir. Üretildiklerinden itibaren 10-15 yıl kullanılabilirler. Ancak kelime oyununda göründüğü üzere kullanım ömürleri kullanımdan bağımsızdır. Üretildikleri andan itibaren eskimeye başlarlar. Kullanılıp kullanılmamaları ömürlerini değiştirmez.  Ancak primer lityumlarda çok uzun zaman beklenebilir. Ayrıca güçlerinin büyük kısmını ömürlerinin %80i boyunca korurlar.
İçerdikleri enerji miktarı şu ana kadar anlatılan diğer pil türlerinden fazladır. Hatta iyi kalite bir primer lityum iyi kalite bir alkalin pilden 2-3 kat daha fazla enerji depolar. Ancak demir katotlular hariç olmak üzere c değerleri oldukça düşüktür. Bu nedenle cr serisi 3 voltluk lityum pillerin kısıtlı fotoğrafçılık uygulamaları hariç kalem pil veya benzeri örnekleri yoktur. Daha çok saat, ana kart biosu gibi düşük akıma uzun zaman gerek olan yerlerde kullanılırlar. Tiyonil klorürlü pillerde c değeri biraz daha yüksektir ancak benzer durum onlar için de geçerlidir.
Demir katotlu 1.5 volt lityum kalem piller c değeri açısından alkalinlere yakındır ancak onların da değişken akımlara karşı güvenilirlikleri sınırlıdır.
Lityum piller ya su içermez ya da çok az miktarda içerir. Bu nedenle çok düşük sıcaklıklarda bile %80-90 verimle çalışabilirler. Örneğin alkalin pilin gücünün yarısını kaybedeceği -5 derecede lityum etkilenmez bile. Asitli akülerin bile çalışmakta zorlanacağı veya çalışmayacağı -30 derecede lityumlar %70 verimle ve c değerlerini koruyarak çalışabilir.
Aşırı akım yüküne maruz bırakılmazsa 50 derecelik ortamlarda da rahatlıkla çalışabilirler. Neredeyse tamamen boşalana kadar volt ve akım değerini korurlar.
Akmaları mümkündür ancak çok yüksek iç basınç gerektirir. Bu da 70-80 derece gibi sıcaklıklar ve aşırı akımlarla olur. Bu değerleri normal kullanım koşullarında sağlamanız zor olduğundan primer lityum pillerin güvenilir olduğu söylenebilir ancak içlerinde su yerine organik çözücü bulunduğundan içleri yanıcıdır. Patlamaları halinde kolaylıkla alev alabildikleri için çoluk çocuğa emanet edilmeleri çok da akıllıca değil.
En büyük dezavantajları pahalıdırlar. Lityum kalempiller eşdeğerleri alkalinlerden 4-5 kat daha pahalıdır. Saat pillerinde kullanılan cr serisi nispeten ucuzdur ve küçük olduklarından fiyat faktörü çok fazla rol oynamaz ancak o pillerin kullanılmalarındaki ana neden çok ince olmaları ve tek başlarına 3 volt verdikleri için çoğu mini elektronik sistemi kolaylıkla çalıştırmalarıdır.
Düşük c değeri de eklenince primer lityum piller en azından amatör son kullanıcı için alkalinlere bir alternatif olma şansı bulamadı. Kablosuz klavye ve fare gibi uzun zaman pil değişimi istenmeyecek ve oyunun ortasında bitmesi istenmeyecek durumlar, amatör fotoğrafçılıkta uzun zaman kalabilmeleri, hafiflikleri ve uzun zaman dayanmaları, işi veya yaşam alanı gereği alkalinlerin zorlanacağı sıcaklıklarda çalışan veya yaşayanlar veya hobisi olanlar ile uzun zaman bakım yapılamayacak acil durum sistemlerinde (arabada bırakılan fener ve acil durum yayın telsizleri gibi) tercih edilirler ancak günlük hayatta pek rastlayacağınız piller değildir.
Gümüş oksit piller:
Lityum bilinen en hafif metal olduğundan düşük bir ağırlığa yüksek enerji depolamak mümkündür. Ancak gümüş çok yoğundur. Birim hacimde çok daha fazla madde içerdiğinden bir o kadar ağırdır. Ancak dediğimiz gibi birim hacimde daha fazla madde depolanabildiği için yüksek enerji içeren küçük pillerin yapımı gümüş ile mümkündür.
Pek çok saat pili gümüş oksittir. Alkalinlerin 4-5 katı enerji depolayabildiğinden özellikle içinin açılması istenmeyen saat ve benzeri sistemlerde uzun ömür sağlamak için kullanılırlar. Biyo sistemlere uyumlu olduğundan kalp pili gibi alanlarda kullanımı mevcuttur ancak ağırlıkları nedeniyle kullanım alanları sınırlıdır.
Söylemeye gerek yok çok pahalıdırlar. Ancak yaygın kullanılamama nedenleri düşük c değerleridir. Oyuncak için gümüş pil kullanmanızın pek anlamı yoktur. Performans alamazsınız. Bu nedenle 1.5 volt vermelerine rağmen kalem pilleri yoktur.
Düşük sıcaklıklarda sorunsuz çalışırlar ancak esas avantajları yüksek sıcaklıklarda da çalışabilmeleri ve güvenilir olmalarıdır. Patlatmak için çok yüksek sıcaklık veya çok yüksek akım gerekir. Üstelik patlamaları genleşme nedeniyle olduğu için yanma veya alkalin tarzı yakma yapmazlar.
Kolay kolay akmazlar. Aslında henüz akan gümüş piline rastlamadım.  Sadece teorik olarak mümkün olduğu için olabilir dedim. Bildiğim kadarıyla su veya çözelti içermezler. Bu nedenle daha stabil olurlar.
İşitme cihazı gibi çok küçük alanda fazla enerji saklanması gerektiğinde veya kol saati gibi uzun zaman küçük alanda değişken sıcaklıklarda düşük akımla çalışacak sistemlerde kullanılabilirler. Bios pili olarak kullanılmamaları sanırım 3 yerine 1.5 volt vermeleri. 2 tane pil yuvası üreticilerin işine gelmiyor olabilir. Ancak gümüş pilleri manyetik alanlardan en az etkilenen piller oldukları için nükleer savaşlar için yapılmış olan askeri sığınaklardaki komuta merkezlerinde kullanılacak elektronik sistemlerde bulunduklarını duydum ama ne kadar doğru bilemem.
İyi marka kadranlı saatiniz yoksa bu pille karşılaşma olasılığınız zayıftır. Düşük volt nedeniyle dijital saatlerde tercih edilmezler.
Çinko klorür piller:
Ucuz ve bol elektronlu çinkoyu elektron almaya hevesli bol klor içeren maddelerle bir araya koyduk bakalım ne olacak. Çinko klor pili olur.
Çinko karbon pillerden daha iyi elektrik depolarlar ve volt değerleri daha uzun zaman sabit kalır ancak onlar kadar ucuz değillerdir. Hatta alkalinlerin fiyatları düştükten sonra alkalinden pahalı kaldılar ve haliyle piyasadan silindiler. 1990ların başında bir defa İngiltere de rastladım bir daha da görmedim.
Kolay akma yaptılar. O tarihte aldığımda çoğu alkalinle aynı fiyata sahiplerdi ve pek verim alamamıştım. C değerlerini bilmiyorum ancak fener ve kasetçalarda sorunsuz çalıştılar.
Haklarında çok az bilgi var. kullanımları da olmadığı için kafa yormaya gerek yok.
Çinko hava pilleri:
Klor saklaması zor ve sulu çözelti gerektiriyor ama havadaki oksijeni ve kloru kullansak nasıl olur diyen biri denemiş ve kısmen de başarılı olmuş. İç elektrolit çözeltisi olmadığı için daha az alana ihtiyaç duyan bir pil türü ancak c değeri çok düşük. Bildiğim kadarıyla işitme cihazları hariç bir kullanım alanı da bulamadılar. Sürekli iyi havalandırılan açık ortamlara ihtiyaç duydukları için elektronik ve biyomühendislikte kullanılmaları mümkün olmadı. Ayrıca çok ucuz olmamaları, güç kapasitesi açısından gümüş pillerin gerisinde kalmaları nedeniyle piyasada nadirek karşılaşacağınız bir tür.
Cıva pilleri:
Gümüşe benzer özellikler gösteren ve daha ucuz bir metal olduğu için geliştirilen ancak gümüş pilleriyle aynı dezavantaja olan düşük c değerine sahip, daha kısa raf ömürlü ve daha ağır olan üstelik çevreye ve akma halinde canlılara zararlı bir pil.
Kullanımdayken de elektronikle sınırlı kaldı ancak cıvanın kullanımı çoğu ülkede yasaklanınca piyasadan kalkma noktasına geldi. 20 yıldır hiç rastlamadım.
Termal piller:
Haklarında hemen hiç bilgi yok. Bildiğim kadarıyla peltier mantığıyla çalışıyor. Peltier araç buzdolaplarında kullanılan akım uygulandı mı akımın yönüne göre ısı alışverişi yapan bir diyot türü. Aynı şekilde peltiere ısı uygulandığında da elektrik üretebiliyor.  Tahminimce kamp ateşi veya egzos gibi bir kaynağa temas ettirilerek elektrik elde edilen bir pil türü.
Ağır ve kırılgan olması, ısıl kaynak ihtiyacı gibi nedenlerle normal kullanım yerine kolaylıkla kamp ateşi yakılabilecek ve elektrik kaynağından uzun süre uzak kalınacak askeri alanlarla kullanımının sınırlı olması boşuna olmasa gerek. Üstelik peltier kolay kırılan ve nispeten pahalı bir malzeme olduğundan amatör son kullanıcı için bir anlam ifade etmez. Bunlar tabi varsayım.
Gıda pili:
Aslında ticari bir pil türü değil. Hatta kullanımlarının pek bir avantajı da yok ancak anlatmadan duramadım.
Bakır ve kurşun plakaları bol asitli ve mineralli meyvelere saplarsanız elektrik elde dersiniz. Bakır ve limonla ilgili bir sürü video internette mevcut. Bildiğim kadarıyla patates de kullanılabiliyor. Hatta kivi de. Düşük akım, düşük c değeri ve dengesiz volt nedeniyle pratik kullanımı yoktur ancak bilgi ineği görünerek farklılık yaratmak istediğinizde (sahilde limonla mp3 çalar çalıştırmak gibi) veya olmaz ama polisiye film senaryosu tadında bir olay yaşarsanız belki işinize yarar.
Sonsöz:
Kullan at pillerin amatör son kullanıcıya hitap eden türleri zaten şu an piyasada. Diğer fantastik türler ve deneysel piller büyük ihtimalle uzun zaman kullanıma girmeyebilir. Şarj edilebilir pillerin dezavantajları aşıldıkça kullan at pillerin kullanımı da azalacaktır. Üstelik günümüz cihazlarının ihtiyaç duyduğu yüksek enerji miktarları nedeniyle kullan at piller ekonomik olmaktan çıkmış durumda. Ancak saat, fener gibi uzun aman bekleme gerektiren çoğu alanda daha uzun süre kullanımda kalmaları beklenmeli.
Bu piller genelde son kullanıcıya hitap ettiği için c değeri mAh cinsinden kapasite gibi değerler çok nadiren açıklanır. Bunlara ihtiyacınız varsa kendinizin bulması gerekebilir. İnternetteki veriler genellikle doğru çıkmıyor.

uyarı:

Burada yazılanlar kişisel denemeler sonucu öğrenilen bilgilerdir ve bilgi paylaşımı amacıyla yazılırlar. Uygulama sırasında kendinize, çevrenize ve eşyalarınıza vereceğiniz zararlardan sorumluluk almam.

Devrim Tuncer

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder