กาลครั้งหนึ่งนานมาแล้ว แบตเตอรี่แห้งเป็นแบตเตอรี่ชนิดแรกที่ผลิตในปริมาณมาก ซึ่งนับเป็นต้นกำเนิดของแบตเตอรี่ที่คิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชื่อ เลอแคลนเช่ (Leclanché) ปัจจุบันแบตเตอรี่ชนิดนี้ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลก ลองนึกภาพดูสิว่า บริษัทหนึ่งๆ สามารถผลิตแบตเตอรี่ชนิดนี้ได้ในปริมาณมาก เครื่องกระตุ้นสร้างยอดขายได้ 6 พันล้านดอลลาร์ทุกปี
ธาตุแห้งมีพลังงานจำเพาะต่ำที่สุด ความจุในบรรดาแบตเตอรี่ทั้งหมดที่มีจำหน่ายในท้องตลาด แบตเตอรี่ชนิดนี้ได้รับความนิยมมากที่สุดเนื่องจากมีราคาถูก แบตเตอรี่อัลคาไลน์ แบตเตอรี่สังกะสี-แมงกานีส และแบตเตอรี่สังกะสี-คลอไรด์ ล้วนเป็นแบตเตอรี่แห้งที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ชื่อของแบตเตอรี่ช่วยให้เราเข้าใจโครงสร้างทางเคมีของมันได้ดียิ่งขึ้น
แบตเตอรี่เหล่านี้มีแท่งคาร์บอนอยู่ตามแนวแกนกลาง ซึ่งเรียกว่าตัวนำกระแสแคโทด โดยพื้นฐานแล้วแคโทดเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยอิเล็กโทรดที่ทำจากคาร์บอน แมงกานีสไดออกไซด์ และอิเล็กโทรไลต์ชนิดพิเศษ
ขั้วบวกของแบตเตอรี่แห้งคือถ้วยสังกะสี ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเรือนของแบตเตอรี่ด้วย สารละลายอิเล็กโทรไลต์ภายในเป็นสารเพิ่มความหนืด ประกอบด้วยแมงกานีสไดออกไซด์ แอมโมเนีย และซิงค์คลอไรด์
แบตเตอรี่ซิงค์คลอไรด์และแบตเตอรี่ซิงค์แมงกานีสแตกต่างกันเพียงแค่ส่วนประกอบของอิเล็กโทรไลต์ภายในเท่านั้น แบตเตอรี่ซิงค์แมงกานีสประกอบด้วยซิงค์คลอไรด์และแอมโมเนีย ผสมกับน้ำ ในขณะที่แบตเตอรี่ซิงค์คลอไรด์ทำจากซิงค์คลอไรด์ทั้งหมด ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้านั้นน้อยมาก คือ 0.05 โวลต์
แบตเตอรี่แห้งสามารถใช้กับเทคโนโลยีสมัยใหม่ได้หรือไม่?
ปริมาณคลอรีนและสังกะสีเพิ่มขึ้น ความจุเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ Leclanche ข้อดีนี้จะหายไปเมื่อใช้งานกับโหลดเบา ฉลากที่ดูน่าสนใจระบุว่า "ใช้งานหนัก" ซึ่งหมายความว่าเป็นแบตเตอรี่แห้งกำลังสูง อย่างไรก็ตาม หากใช้งานกับโหลดที่หนักขึ้น กำลังของแบตเตอรี่เหล่านี้จะลดลงอย่างมาก ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้กับกล้องดิจิทัลรุ่นใหม่ได้ แต่จะใช้งานได้ดีกับไฟฉาย รีโมททีวี และอุปกรณ์อื่นๆ ที่คล้ายกัน
แบตเตอรี่อัลคาไลน์ โดยพื้นฐานแล้วนี่คือแบตเตอรี่คาร์บอน-สังกะสี หรืออุปกรณ์เก็บพลังงานแบบแห้งจากศตวรรษที่แล้ว ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวอยู่ที่มวลอิเล็กโทรไลต์ชนิดพิเศษ ซึ่งช่วยให้สามารถเก็บพลังงานได้นานขึ้นและให้ผลผลิตพลังงานสูงขึ้น
ทำไมจึงเป็นเช่นนี้? ส่วนผสมนี้มีความเป็นด่างมากกว่าสองชนิดที่กล่าวมาข้างต้น องค์ประกอบทางเคมีของแบตเตอรี่อัลคาไลน์แทบจะแยกไม่ออกจากแบตเตอรี่เลอแคลนช์ อย่างไรก็ตาม การออกแบบของแบตเตอรี่ทั้งสองชนิดมีความแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด
โดยพื้นฐานแล้ว แบตเตอรี่อัลคาไลน์ก็คือแบตเตอรี่แห้งที่กลับด้าน ตัวเคสของมันไม่ใช่ขั้วบวก แต่เป็นเพียงเปลือกป้องกันธรรมดา ขั้วบวกเป็นส่วนผสมข้นของผงสังกะสีและอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรไลต์คือสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ในน้ำ
แคโทดประกอบด้วยอะไรบ้าง? แกนกลางของมันคือแมงกานีสไดออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ มันห่อหุ้มอิเล็กโทรไลต์และแอโนดไว้ นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ที่จะแยกมันออกจากกันด้วยเทคโนโลยีเฉพาะทาง โดยใช้ชั้นของวัสดุที่ไม่ทอ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะใช้โพลีเอสเตอร์สำหรับวัตถุประสงค์นี้
แบตเตอรี่แห้งใช้งานได้นานแค่ไหน?
ปริมาณการใช้พลังงานของอุปกรณ์ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน ในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ แบตเตอรี่แห้งแบบอัลคาไลน์สามารถใช้งานได้นานกว่าแบตเตอรี่สังกะสี-คาร์บอนมาตรฐานถึงห้าเท่า
ปรากฏการณ์นี้จะเห็นได้ชัดเจนที่สุดเมื่อช่วงเวลาสั้นๆ ที่ใช้งานหนักถูกขัดจังหวะด้วยช่วงเวลาที่ไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน
หากคุณสงสัยว่าแบตเตอรี่แห้งเป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จได้หรือแบตเตอรี่ธรรมดา คำตอบคือมันคือแบตเตอรี่อย่างแน่นอน ดังนั้นจึงไม่ควรนำไปชาร์จใหม่ กระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นภายในแบตเตอรี่นั้นไม่สามารถย้อนกลับได้ หากคุณนำแหล่งพลังงานดังกล่าวไปวางไว้ข้างใน มันจะร้อนขึ้นและในที่สุดอาจระเบิดหรือเสียหายโดยสิ้นเชิง
