Pil nedir?
Kimyasal enerjiyi, elektrik enerjisi haline getiren araçtır. Kutup denilen iki ucu vardır.
Bunlara devre bağlandığı takdirde, bu devreden elektrik akımı geçirir, Kutuplardan biri artı ( + ), diğeri eksi (—) dir. Elektrik akımı artı kutuptan, eksi kutba akar. Buluş İtalyan bilgini Volta'ya ait olduğu için bu pillere «volta pili» denir. Volta pillerinin kuru pil ve adi pil olmak üzere iki çeşidi vardır. Akümülatör de bir başka çeşididir. En basit pil, sulu bir sülfürik asit eriyiği içine bakır ve çinko levhaları batırmakla elde edilir.
Bu levhalara «elektrot» denir. Bakır artı ( + ), çinko eksi (—) kutuptur. Pilin uçlarına bağlanan devrede bakırdan çinkoya doğru bir akım geçer. Bu akım elektroliz adlı kimya olayının sonucudur. Sülfürik asidin (H) iyonları bakır levha üzerinde toplanır. Çinko levha ise çinko iyonlarını eriyik içine salar. Böylece çinko levha eski duruma geçer. Artı iyon alan bakır levha ise, artı ( + ) durumuna geçer. Çünkü levhadaki elektronlar pilin ucuna bağlanan iletken telindeki elektronları iterler.
Bu etkiye artı (4~) yüklü bakır levhanın çekimi de yardım edince, dış devreden akım geçer. Hidrojen iyonlarının bakır levha üzerinde toplanmaları sonunda pil artık akım vermez hale gelir. Küçük cep pilleri 1,5 veya 3, ya da 4,5 voltluktur. «Löklanşe pili» kuru bir pildir, Karbondan bir artı ( + ) elektrot, çinkodan da bir eksi (—) elektrot vardır. İkisi arasına kağıda emdirilmiş amonyum klorür konur. Yine kimyasal bir olay elektrik akımımı verir.
Birden çok pilin birbirlerine bağlanmasıyle meydana gelen sistemlere batarya denir. Piller seri olarak, yani bir pilin pozitif (+) kutbu diğer pilin negatif (-) kutbuna bağlanırsa gerilim arttırılmış, pillerin ömrü sabit tutulmuş olur. Piller paralel olarak, yani (+) kutuplar (+) larla (-) kutuplar (-) lerle bağlanırsa gerilim sabit tutulmuş, ancak ömür, pil sayısı kadar arttırılmış olur. Bir metal çubuk, asit veya baz bir ortama daldırılırsa metal çubukla eriyik (elektrolit) arasında bir potansiyel farkı meydana gelir. Bu potansiyel farkı, dışarıdan bir telle birleştirilirse elektron akmasına sebep olur.
Çinko piller
( 1,5volt)Çok düşük akım gerektiren cihazlar için tercih edilir, tek kullanımlık pillerdir,içerisindeki akım çok düşük değerde olduğu için uzun kullanım ömürleri olamayan pil çeşididir., TV Kumandaları, basit el fenerleri,masa ve duvar saatleri gibi cihazlara uygundur. Başlıca çeşitleri, AAA ince kalem pil , AA Kalem pil , C orta boy pil, D büyük boy pil , 9 volt pildir ve daha birkaç ara çeşitleri mevcuttur.
Alkalin piller
( 1,5volt) Yüksek akım gerektiren cihazlar için tercih edilir fakat tek kullanımlık pillerdir esas amacı acil enerji ihtiyacınızı gidermektir, Örneğin bir digital fotoğraf makinesi için tercih edilebilir ancak sürekli fotoğraf çekmek isterseniz 1-2 günlük ihtiyacınıza cevap verebilir , sürekli kullanım için ekonomik olmayabilirler.Ancak bir kolsaati veya araç kumandası için çok uygun bir pil modelidir aylarca veya yıllarca kullanabilirsiniz. Çinko pillere göre yaklaşık 10 kata kadar daha fazla enerji depolayabilirler.
Halk arasında Akmayan Pil denilmesine rağmen herhangi model Şarj edilemeyen bir pili cihaz içerisinde bekletmeyiniz tavsiye edilmez aksi halde cihaz içerisinde bekletilen her türlü şarj edilemeyen pil akmaya başlar ve hem cihazınıza zarar verir hemde ortaya çıkan kimyasallar sağlık sorunları yaratabilir.Başlıca çeşitleri, AAA ince kalem pil , AA Kalem pil , C orta boy pil, D büyük boy pil , 9 volt pildir ve daha birçok ara çeşitleri mevcuttur.
Lityum piller
( 3volt ve 3,6volt) Günümüz teknolojisinde fazlasıyla tercih edilen bir pil çeşiti asıl kullanım amacı endüstriyel cihazlardır, sanayi makinalarının kartları, bilgisayar hafıza kartları..vb. Tek kullanımlık fakat uzun ömürlü pillerdir. Lityum Piller günümüzde düşük akım çeken cihazlardada kullanılmaya başlanmıştır elektronik teraziler, şeker ölçüm cihazları..vb. Lithium pillerin birçok modeli mevcuttur ,başlıca sanayi modelleri 1/2AA, AA, C ..vb gibi fakat günlük kullanım cihazları için en çok tercih edilen model CR serisidir CR2016, CR2025, CR2032…vb. Lithium pillerin kullanım ömürleri 3-10 yıl arasıdır.
Lityum polimer piller
Yeni teknolojik enerji kaynaklarındandır ancak lityum ion pillere oranla daha düşük enerji ve daha az şarj ve deşarj özelliği vardır, lityum polimer piller istenilen boyutlarda bulunması zor olan bir pil çeşididir genellikle büyük cihaz üreticilerin taleplerine göre özel şekilde üretilirler ancak son zamanlarda hobby pilleri olarakda tercih edilmektedirler. Lityum polimer piller son derece tehlikeli bir pil çeşididir kesinlikle dikkat edilmelidir yanıcı ve patlayıcı bir pildir suya atılsa dahi içerisindeki kimyasal yoğunlukdan dolayı yanmaya devam edecek bir pil çeşididir.Maliyet açısından lithium Ion pillerden daha pahalıdır.Bu sebebden dolayı günlük yaşantımızda pek tercih edilmezler ancak özel istek veya özel ürünler için tercih edilirler.
Lityum Ion piller
(3,7 volt) Yeni teknoloji cihazlarında oldukça sık tercih edilirler en büyük özelliği küçük olmaları,hafif olmaları, yüksek akımlı olmaları ve yüksek voltajlı olmalarıdır.. Li-Ion piller Ni-Cd piller gibi şarj edildikten sonra bekletilebilirler ve kısa zaman içerisinde kapasite kaybına uğramazlar.Lithium Ion pillerde hafıza problemi yoktur bu sebebden Lithium Ion pilleri şarj etmek için tamamen boşalmasını beklemeye gerek yoktur ve şarjı yarıda kesmek bu pillere zarar vermez. Genellikle tek kullanılmazlar ve grup halinde kullanılırlar cep telefonları, çeşitli ölçüm cihazları…vb.
Yanlış amaçlı kullanımlarda tehlikeli bir pil çeşididir. Lithium Ion piller içerisinde yüksek kapasite barındırdığı için dikkatlice şarj edilmeli ve korunmalıdırlar. Kesinlikle direk güneşe maruz bırakılmamalıdırlar ve içleri açılmamalıdır patlama ve yangın riski vardır. Lithium Ion piller ömür açısından pek kullanışlı değildirler diğer şarjlı piller gibi ilk şarjdan sonra değil bu pillerin ömürleri üretildikleri tarihden itibaren başlar. Kullansanızda kullanmasanızda üretimden sonra ömür kaybına uğrarlar.
Ni-Cd şarjlı piller
(1,2volt) Eski bir teknoloji olmasına rağmen günümüz portatif cihazlarında hala tercih edilmektedir Ni-Cd pillerin en büyük özelliği içerisindeki kapasiteyi (akımı) uzun süre kaybetmeden bekletmesidir yani bir Ni-Cd pili şarj ettikten sonra 1-2 hafta bekletip tekrar kullanmak istediğinizde pilin içerisindeki akım kayba uğramaz. Ni-Cd piller Ni-Mh pillere oranla daha düşük kapasitededirler ancak bekleme anında kısa zamanda akım kaybına uğramadıkları için hala tercih edilirler.
Ni-Cd piller tek başına veya gruplanmış halde matkaplarda , ölçüm cihazlarında..vb kullanılırlar ,bu pillerin gruplanmış haline kısaca Batarya da denilir.Ni-Cd piller diğer şarjlı piller gibi normal şarj anında uzun ömürlerini korurlar ancak acil kullanımlar için hızlı şarjda edilebilir fakat hızlı şarj etmek pilin kullanım ömrünü kısaltır. Normal şarj ile kullanılan bir Ni-Cd pilin ortalama ömrü 5 yıldır bir diğer ömür ölçüsü 500-1000 şarj arasıdır..Ni-Cd pillerin bir çok modelleri vardır sanayi tiplerine PUNTA Pilleri denir bu tarz piller genellikle grup haline getirilerek kullanılır ancak bu pilleri grup haline getirmek için kesinlikle Lehim ve Havya sistemi kullanılmamalıdır , ortaya çıkan ısıdan dolayı pillerin içindeki kimyasallar etkileşime uğrar ve pilin gerçek kapasitesine ulaşmasına engel olur ömrünü kısaltır.pilleri grup haline getirmek için Puntalama sistemi tercih edilmelidir.
Ni-Mh şarjlı piller
(1,2volt) Günümüz teknolojisinde bir çok cihaz için yüksek kapasiteli pillere ihtiyaç vardır Ni-Mh piller Ni-Cd pillere oranla çok daha fazla kapasite (akım) içerirler dolayısıyla portatif cihazların uzun kullanımları için tercih edilirler digital fotoğraf makinaları ,Walkmanler…vb ancak uzun süre bekletildikleri anda içerisinde depolanan akımda azalma oluşur bu sebebden dolayı bu tarz piller şarj edildikden hemen sonra kullanılmalı ve bekletilmemelidirler.
Kulanım ömürleri Ni-Cd pillerle benzer özelliktedir. Normal şarj süresi ile doldurulduklarında ortalama 5 yıldır bir diğer ömür ölçüsü 500-1000 şarj arasıdır. Ni-Mh pillerde Ni-Cd piller gibi tek başına veya gruplanmış halde sağlık sektöründe , ölçüm cihazlarında..vb kullanılırlar ,bu pillerin gruplanmış haline kısaca Batarya da denilir.
Pillerin özellikleri
1. Elektromotor kuvvet (emk): Bir pilin uçları arasındaki potansiyel farkıdır. Bu, pillerin elektrotlarına (+ ve - kutuplarına) ve elektrolitine (asit veya baz) bağlıdır. Pilin boyutları ile hiçbir ilgisi yoktur. Birimi volttur (1,5 V’luk pil gibi).
2. Akım kapasitesi: Pilin normal kullanma şartlarında bitinceye kadar verebileceği akım değeridir. Birimi Amper-saattır (Ah): 1 Ah gibi; yani bu pil, 1 amper akımı, 1 saat süreyle verebilir demektir. Boyutları büyüdükçe akım kapasitesi artar.
3. İç direnci: Pilin iç direnci elektrolitin yoğunluğu ile ve sıcaklıkla ilgilidir. Elektrolitin yoğunluğu fazla ise iç direnci azdır. Sıcaklık artınca iç direnç artar. Bu pilin kendi içinde harcadığı güç bakımından önemlidir. Genellikle 0,1 ile 1 ohm arasında değişir. Bitik pillerin iç direnci büyüktür.
Piller daima taze satın alınmalıdır. Gereksiz yere bol miktarda pil alıp saklanmamalıdır. Çünkü zamanla bayatlar ve ömrü azalır. Saklanması icab ediyorsa, buzdolabı gibi soğuk ve serin yerlerde saklanmalıdır. Pillerin kutupları hiçbir halde birbirine değdirilmemeli, yani kısa devre yaptırılmamalıdır. Aksi halde pil ömrünü kaybeder. Uzun süre kullanılmayan cihazlardaki piller akarak, cihaza zarar verebilir. O halde kullanılmayan cihazların pillerini çıkarmayı ihmal etmemelidir.
Sözlükte "pil" ne demek?
1. Kimyasal erkeyi elektrik erkesine çeviren aygıt.
Pil kelimesinin ingilizcesi
[PIL] n. pill, pilule, bolus
n. battery, cell, pile
Köken: Fransızca