تتطلب معظم الأجهزة الحديثة ذات التفريغ العالي كالكاميرات الرقمية استبدال البطاريات عدد مرات أكثر من المعدل الطبيعي، فلما لا تستخدم بطاريات هيدريد نيكل قابلة لإعادة الشحن من دوراسيل؟ يمكن إعادة شحن تلك البطاريات مئات المرات. تم تصميم بطاريات درواسيل من نوع AA لتناسب تشغيل الكاميرات الرقمية وغيرها من الأجهزة التي تستهلك قدرًا كبيرًا الطاقة، كما تتوفر أيضًا بطاريات AAA الملائمة لتشغيل الأجهزة الإلكترونية الصغيرة مثل مشغلات الموسيقى والألعاب اليدوية المحمولة، إذ توفر بطاريات هيدريد نيكل القابلة لإعادة الشحن وشواحن درواسيل الجودة والاعتمادية من خلال خيار طاقة يدوم طويلا بسعر وكفاءة لا مثيل لها.

قد تبدو البطارية بسيطة التكوين، ولكن عملية الإمداد بالطاقة المخزنة فيها عملية كهروكيميائية معقدة للغاية، إذ يبدأ تدفق التيار الكهربائي على هيئة إلكترونات خلال الدائرة الخارجية عندما يضيء مصباح الجهاز مثلا، وخلال هذه الفترة تتخلى مادة القطب الموجب (الزنك) عن اثنين من الإلكترونات في الذرة، في عملية يطلق عليها الأكسدة والتي تخلف إيونات زنك غير مستقرة، وبعد أن تؤدي الإلكترونات دورها بمد مصباح الإنارة بالطاقة تدخل مرة أخرى إلى الخلية عند القطب السالب، حيث تندمج مع المادة النشطة (أكسيد المنجنيز) في عملية يطلق عليها الاختزال، ولا يمكن أن تحدث عمليات الأكسدة والاختزال معًا في خلية طاقة دون وجود طريقة داخلية لإعادة حمل الإلكترونات إلى القطب الموجب بحيث يتم موازنة التدفق الخارجي للتيار، ويتم تحقيق هذه العملية من خلال حركة إيونات هيدروكسيد مشحونة بشكل سالب موجودة في محلول مائي يطلق عليه اسم “محلول الاستقطاب”، ويتفاعل كل إلكترون داخل إلى القطب السالب مع ثاني أكسيد المنجنيز ليشكل أكسيد منجنيز رباعي، ثم يتفاعل أكسيد المنجنيز الرباعي مع الماء من خلال محلول الاستقطاب، وفي هذا التفاعل ينقسم الماء، الأمر الذي يولد إيونات هيدروكسيد في محلول الاستقطاب وإيونات الهيدروجين التي تندمج مع أكسيد المنجنيز الرباعي لتشكل أوكسي هيدروكسيد المنجنيز، وتكمل الدائرة الداخلية عندما تتدفق إيونات الهيدوركسيد الخارجة عند القطب السالب في هذا التفاعل نحو القطب الموجب في شكل تيار إيوني، بحيث تندمج هناك مع إيونات الزنك غير المستقرة والتي تكونت عند القطب الموجب وقت التخلي عن الإلكترونات للدائرة الخارجية، وينتج هذا التفاعل أكسيد الزنك والماء، وهذا يكمل الدائرة (والتي تكون ضرورية للحصول على تدفق مستمر من الكهرباء) وتشغيل المصباح اليدوي.

الإجابة لا، إذ تختلف البطاريات حسبطول فترة استخدامها وقدرة الخرج الخاصة بها، وهذا يعتمد على نوع وكمية الكيماويات المستخدمة لتكوين البطارية، وعليك في هذه الحالة بالتفكير في الأمر مثلما تفكر أثناء إعداد وجبة طعام معينة: فاستخدام مكونات وكميات مختلفة يجعل مذاق الوجبة متغير في كل مرة.

شركة درواسيل ومنذ ما يقرب 40 سنة رائدة في مجال الأنظمة الكهروكيميائية من ثاني أكسيد المنجنيز، وخلال ستينيات القرن الماضي تحول نظام هذه البطاريات سريعًا ليصبح الاختيار المفضل لدى المصممين العاملين في مجال الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية التي يطرأ عليها تحديثات دائما، إذ تتميز الخلايا القلوية أو خلايا أكسيد المنجنيز القلوية بمزايا عدة تجعلها أفضل من خلايا زنك الكربون، وذلك لتوفيرها قدرة أمبير- ساعة تصل إلى عشرة أضعاف قدرة البطاريات الأخرى في حالات الاستهلاك العالي والمستمر، هذا إلى جانب تفوق أدائها في درجات الحرارة المنخفضة على خلايا أخرى مكونة أساسًا من محلول استقطاب مائي تقليدي، ومن أهم مزايا هذا النوع من الخلايا طول عمر التخزين ومقاومة التسريب والأداء الفائق حتى في درجات الحرارة المنخفضة، ويتميز هذا النوع من الخلايا بكونه أكثر فاعلية، كما أنه محكم الغلق ومقاوم بشكل مثالي ضد التسرب والصدأ، وتصنع دوراسيل حاليًا ثلاثة أنواع من البطاريات القلوية.

قد تكون البطارية صغيرة الحجم، ومع ذلك فإنها أبعد ما يكون عن البساطة، إذ تضم خلايا كهروكيميائية مصنعة على مستوى عالي التعقيد، ويتم تحويل الطاقة الكيمائية إلى طاقة كهربائية من خلال تفاعل الأكسدة، وتحدث هذه العملية بين ثلاثة أجزاء رئيسية في البطارية وهي: القطب الموجب والقطب السالب ومحلول الاستقطاب، وتستخدم البطاريات المختلفة موادًا مختلفةً في تصنيع هذه الأجزاء، ويتم اختيار المواد المصنعة لهذه الأجزاء لقياس مدى جذبها أو تخليها عن الإلكترونات، وتعد هذه العملية أساسية لتوليد التيار الكهربائي، وعادة ما يصنع القطب الموجب من معدن، ويصنع القطب السالب من أكسيد معدني، ويكون محلول الاستقطاب عبارة عن محلول ملحي يسهل عملية تدفق الأيونات.

طور العالم الفرنسي جورج لوكلانشيه خلال العقد السادس من القرن السابع عشر ما يمكننا أن نطلق الثورة الرائدة من خلال ابتكار النوع الأول من البطاريات المستخدم بشكل واسع، أول خلية مصنوعة من الكربون والزنك، وكان القطب الموجب عبارة عن قضيب من الزنك والزئبق الملفوف (شكّل زنك القطب الموجب في خلية اليساندرو فولتا الأصلية وثبتت صلاحيته لأداء هذه الوظيفة)، وكان القطب السالب عبارة عن كوب مسامي مصنع من ثاني أكسيد المنجنيز المسحوق وبعض الكربون، ووضع في هذا الخليط قضيب كربوني ليؤدي دور مجمع التيار، وتم غمر كل من القطب الموجب وكوب القطب السالب في سائل من كلوريد الألمونيوم والذي أدى وظيفة محلول الاستقطاب، وسمي هذا النظام “الخلية المبللة”، وكانت البطاريات خلال عصر لوكلانشيه صلبة وغير مكلفة، وتم استبدالها بعد ذلك بخلايا متطورة نسبيًا سميت “بالخلايا الجافة” في العقد الثامن من القرن السابع عشر، وأصبح القطب الموجب عبارة عن علبة مصنعة من الزنك تحوي الخلية، كما تحول محلول الاستقطاب إلى عجينة بدلا من سائل، بشكل يماثل خلايا زنك الكربون المعروفة حاليًا.

تشكل هذه العناصر المكونات الأساسية في البطارية، وتتميز مثل كافة البطاريات القلوية الأخرى بما يلي: القطب الموجب هو القطب الكهربائي السالب المصنوعمن الزنك، ويمثل القطب السالب القطب الكهربائي الموجبالمصنوع منثاني أكسيد المنجنيز، ومحلولالإلكتروليتهو محلول مائي يسمح بمرور الأيونات بين الأقطاب الكهربائية وهو مصنوعمن هيدروكسيد البوتاسيوم.