گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
چرا باتری ها حتی در حالت بی‌استفاده نیز عمر خود را از دست می‌دهند و چگونه می‌توان فرآیند تخلیه شارژ باتری را تا حد ممکن کاهش داد؟
فرض کنید گوشی، لپ‌تاپ یا مته برقی خود را 100 درصد شارژ می‌کنید و سپس آن‌را در جایی قرار داده و رها می‌کنید. سپس نوبت بعدی که می‌خواهید از آن وسیله استفاده کنید، با کم شدن درصد شارژ روبرو می‌شوید. در این مدت چه اتفاقی افتاده است؟ چرا شارژ باتری ها حتی در صورت عدم استفاده نیز به مرور زمان تحلیل می‌روند؟
تمامی باتری ها به مرور زمان شارژ خود را از دست می‌دهند
پیش از بررسی انواع مختلف باتری، بهتر است به مفهوم اولیه و اصلی مرتبط با این موضوع نگاهی بیاندازیم. انرژی در یک مکان ساکن نمی‌ماند و همواره با حرکت قصد دارد به تعادل برسد. برای مثال، سرمایش و گرمایش منزل خود را در نظر بگیرید. در زمستان، شما باید به طور مداوم گرما را اضافه کنید، زیرا خانه شما انرژی گرمایی را در محیط خنک‌تر آزاد می‌کند. در تابستان هم باید به طور منظم گرما را حذف کرده و با انرژی بیرون از خانه مبارزه کنید.
هر چند امروزه باتری‌ها به عضو بدیهی و عادی محصولات الکترونیکی تبدیل شده‌اند، اما آنها بخشی از معجزات تکنولوژی هستند. از طریق باتری ها، امروزه می‌توانیم سیستمی را ایجاد کنیم که بتواند به طور موقت انرژی الکتریکی را در یک محفظه فشرده، ذخیره کرده تا در صورت تقاضا، به آن دسترسی داشته باشیم و در اغلب موارد، بدون فرار به محیط، انرژی آن باقی بماند.
اما انرژی الکتریکی که ما در باتری‌های ذخیره می‌کنیم، به دسته‌ای از بچه‌های مدرسه‌ای که همگی در یک کلاس به صورت فشرده نشسته‌اند، بی‌شباهت نیست. بچه‌ها سرشار از انرژی و بی‌قراری هستند و آرزو می‌کنند که کاش بتوانند هر چه زودتر خارج از محدوده کلاس درس، آزادانه برای خود در زمین مسابقه بازی کنند. بنابراین، می‌توان تصور کرد که وجود بچه‌های آرام که برای ساعت‌های متمادی در ردیف‌های منظم کلاس قرار بگیرند، به هیچ وجه طبیعی نیست.
الکترون‌هایی که در باتری جمع می‌شوند، مانند آن بچه‌های بی‌قراری هستند که تمام تلاش خود را برای آزادسازی از محیط بسته کلاس انجام می‌دهند تا مجدد در فضای باز رها شوند. از آنجاکه سازماندهی طبیعی ترکیبات شیمیایی موجود در باتری، در ردیف‌های آرام و منظمی نیستند، به همین دلیل باتری ها می‌توانند در هنگام بروز مشکل، بسیار خطرآفرین باشند.
حتی زمانی‌که دستگاه شما کاملا خاموش است یا باتری آن جدا شده نیز در واقع باتری‌ها در سطح اتمی خاموش نیستند. بنابراین واکنش شیمیایی درون باتری هنوز فعال است، البته به روشی بسیار آرام‌تر از زمانی‌که از باتری در دستگاه خود استفاده کنید. ادامه فعالیت سطح پایین در باتری، به آرامی انرژی ذخیره شده را آزاد می‌کند. به این فرآیند، خود تخلیه (Self-discharge)، به معنای تخلیه الکتریکی غیرقابل اجتناب در غیاب بار خارجی می‌گویند.
دشارژ انواع باتری با نرخ‌های مختلف
اگر به نوع باتری هایی که در دستگاه‌های مختلف شما قرار دارند، توجه کرده باشید، احتمالا تاکنون متوجه شده‌اید که همه باتری‌ها ساخت یکسانی ندارند. در حالی‌که همه باتری‌ها به عنوان یک عارضه جانبی در طراحی و به دلیل پیروی اجباری از قوانین فیزیکی حاکم بر جهان، از مشکل «خود تخلیه» رنج می‌برند، با این حال سرعت تخلیه هر یک از آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. در جدول زیر، چند نوع باتری قابل شارژ متداول و سرعت تخلیه آنها قابل مشاهده است.
| نوع باتری | نرخ خود تخلیه باتری در ماه |
| لیتیوم یون | 2 تا 3 درصد |
| نیکل-فلز هیدرید | 25 تا 30 درصد |
| نیکل-فلز هیدرید کم دشارژ | 0.25 تا 0.5 درصد |
| نیکل کادمیوم | 15 تا 20 درصد |
| سرب اسیدی | 4 تا 6 درصد |
باتری لیتیوم یونی، از انواع باتری‌هایی هستند که اکثر ما بیشترین تجربه کار را با آنها داریم. این باتری‌ها اغلب در گوشی‌ها و ساعت‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها و طیف گسترده‌ای از سایر لوازم الکترونیکی مصرفی نظیر هواپیماهای بدون سرنشین، دوربین‌های اکشن، بلندگوهای بلوتوث و غیره استفاده می‌شوند. این نوع باتری هم‌چنین در خودروهای الکتریکی نیز استفاده می‌شوند.
از سوی دیگر، باتری‌های نیکل-فلز هیدرید (NiMH) این روزها به ندرت در لوازم الکترونیکی مصرفی قابل حمل استفاده می‌شوند، اما اغلب در ابزارهای برقی می‌توان آنها را مشاهده کرد، زیرا قیمت این نوع در مقایسه با باتری‌های لیتیوم یونی کم‌تر است. در حالی‌که نرخ «خود تخلیه» باتری‌های نیکل-فلز هیدرید بالا است، اما انواع مختلفی از نیکل-فلز هیبرید کم دشارژ وجود دارند. میزان دشارژ در این باتری‌ها بین 0.25 تا 0.5 درصد در ماه است اما عمدتا در باتری‌های قابل شارژ کوچک استفاده می‌شود. از جمله پرکاربردترین نمونه‌های نیکل-فلز هیدرید کم دشارژ می‌توان به باتری سری Eneloop پاناسونیک اشاره کرد.
باتری‌های نیکل کادمیوم (Ni-Cad)، یک فناوری قدیمی‌تر و از انواع باتری‌های قابل شارژ اولیه هستند که از طریق نیکل-فلز ارتقا یافته‌اند. در حالی‌که میزان دشارژ این نوع باتری از نیکل-فلز هیدرید بهتر بود، اما باتری‌های نیکل کادمیوم در مقایسه با نمونه نیکل-فلز هیدرید و لیتیوم یون به نگهداری بیشتری نیاز دارند و در نتیجه، امروزه از محبوبیت آن کاسته شده است.
باتری های سرب اسیدی (Lead-acid) نیز به دلیل وزن بالا و چالش‌های ایمنی ناشی از حمام اسید سولفوریک که الکترودهای سرب در آن قرار می‌گیرند، در دستگاه‌های قابل حمل قابل استفاده نیستند و تنها برای وسایل ساکن کاربرد دارند. اغلب باتری های سرب اسیدی برای مواردی نظیر استارت‌های خودرو، ذخیره‌سازی برق خارج از شبکه مانند استفاده در پنل‌های خورشیدی و منابع تغذیه بدون وقفه برای رایانه‌ها و سایر تجهیزات استفاده می‌شوند.
چگونه فرآیند «خود تخلیه» شارژ باتری ها را کند کنیم؟
با اینکه نمی‌توان به طور کامل از تخلیه شارژ باتری ها جلوگیری کرد، اما با این حال می‌توان با خنک نگه داشتن آنها تا حد زیادی سرعت دشارژ آنها را کاهش داد. برای اینکه بتوان برای مدت طولانی‌تری شارژ باتری‌های لیتیوم یونی یا نیکل-فلز هیدرید را نگه داریم، باید آنها را در محلی خنک نگهداری کرد.
البته مقصود این نیست که باتری‌های خود را در فریزر قرار دهید، چرا که مشکلات تراکم در حین داخل و خارج کردن آنها می‌تواند باعث ایجاد خطراتی جدی برای مدارهای داخلی پشرفته موجود در باتری های قابل شارژ مدرن شوند، با این حال، بهتر است آنها را دور از مناطق گرم نگهداری کنید.
برای انجام این کار، می‌توان باتری‌های ابزار برقی خود را به جای رها کردن در گاراژ، در زیرزمین یا انباری خنک خانه قرار دهید. هم‌چنین باید وسایل الکترونیکی را از مجاورت با دستگاه‌های گرم یا بخاری‌ها دور نگه داشت و در صورت عدم استفاده، آنها را در خنک‌ترین قسمت خانه خود نگهداری کنید.
اگر شارژ باتری های شما به قدری سریع تخلیه می‌شوند که عملا لازم است آنها را روی شارژر بگذارید تا اطمینان حاصل شود که در زمان نیاز برای استفاده آماده هستند، وقت آن فرارسیده که آنها را تعویض کنید. باتری‌ها با گذشت زمان، حتی با بهترین مراقبت‌ها نیز تحلیل می‌روند و در صورتی که دیگر به درستی شارژ نشوند، باید سریعا آنها را تعویض کرد.