Pil Nedir? Çeşitleri Nelerdir? Şarj Edilebilen ve Şarj Edilemeyen Piller

Pil Nedir?

Pil için yapabileceğimiz en geniş tanım, "Kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine doğrudan dönüştürüp depolayan aygıtlardır” diyebiliriz.

Pillerin Anot (- uç) ve Katot (+ uç) şeklinde adlandırılan iki ucu bulunur. Eksi uç elektron kaynağı işlevi görür. Piller elektrik enerjisi ile çalışan bir cihaza bağlandığında sisteme enerji sağlar.

Pilin kimyasal yapısında gerçekleşen mantık şu şekildedir; Elektronların oluşması için pilin içerisinde yer alan elektrolitlerin iyonları hareket eder. Bu hareketlilik kimyasal tepkime gerçekleştirerek enerji açığa çıkarır.

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte birçok değer ve özelliklerde piller üretilmiştir. Öte yandan piller için kullanılan batarya ifadesi de, birden fazla pilden meydana gelen yapıya denir.

Bazı piller tek kullanımlık olabileceği gibi bazıları da defalarca kez kullanılabilmektedir. Tek kullanımlık piller gündelik hayatta daha çok karşımıza çıkar. İşte bu pillerin yapısında gerçekleşen kimyasal tepkimeler elektrik enerjisi açığa çıkarır. Kimyasal tepkime bittiğinde pilin de ömrü bitmiş demektir. Çünkü kimyasal tepkime tersine işlenecek halde değildir. Tek kullanımlık piller bu yüzden yeniden şarj edilerek kullanılamazlar.

En bilinen tek kullanımlık piller alkalin ve çinko-karbon yapıdadır. Aşağıdaki görselde çinko karbon bir pilin iç yapısı gösterilmektedir:

Şarj edilebilir yani defalarca kez kullanılabilir piller, enerjilerini tükettiğinde ters elektrik akımı ile kimyasal tepkime tersine çevrilerek tekrardan kullanım imkanı sağlanır. Cep telefonu, tablet, dizüstü bilgisayarlar ve elektrikli otomobillerde kullanılan piller, şarj edilebilir pillerdir.

Pil Çeşitleri Nelerdir?

Yazımızın başında pillerin birçok çeşidinin olduğunu ifade etmiştik. Boyutları, kimyasal yapıları, şarj edilebilir olmaları ve kullanım alanları gibi faktörlerden ötürü pilleri sınıflandırabiliriz. Ayrıca pillerin çoklu halde kullanılmasına ‘batarya‘ denilmektedir.

Örneğin; alkalin veya çinko-karbon yapıdaki piller genellikle tek kullanımlık iken, nikel-kadmiyum, nikel-metal hidrit, kurşun asit, lityum polimer (Li-Po) ve lityum iyon (Li-Ion) yapıdaki piller şarj edilebilir yapıdadır.

Pilleri boyutlarına göre sınıflandırmak istediğimizde ise karşımıza farklı bir tablo çıkmaktadır. Oluşturulan belli standart değerlerde pillerden bazıları şöyledir:

AA ve AAA kalem piller, C ve D boy piller, 9V piller, CR2032,  LR44, 18650 lityum bataryalar ve 4.5V yassı piller farklı ebatlarda olan bazı pil çeşitleridir. Öte yandan kullanım alanlarına göre de piller bazı farklılıklar gösterebilmektedir.

Elektromarket stoklarında pil ve bataryaların bir çok modelini  bulabilirsiniz.

Bu yazımızda sık kullanılan yaygın pil çeşitlerini 3’e ayırarak inceleyeceğiz:

• Şarj edilmeyen piller 
• Şarj edilebilen piller
• Düğme piller 

Şarj Edilmeyen Piller

1) Alkalin Piller: Tek kullanımlıktır. Acil enerji ihtiyacını gidermek amacıyla üretilmiştir. Sürekli kullanım için uygun ve ekonomik olmayacaktır. 1.5 Volt elektriksel değere sahip bu tip piller, bir kol saati için doğru bir tercihtir. Ancak anlık ve çok akım çeken elektronik cihazlar için uygun olmayacaktır.

Alkalin piller, Çinko pillere nazaran yaklaşık 10 kat daha fazla enerji depolayabilmektedir. Bu pillerin AA Kalem pil,  AAA ince kalem pil , C orta boy pil, D büyük boy pil ve 9 volt pil gibi başlıca türleri bulunmaktadır.

2) Çinko Piller: Tek kullanımlık pillerdendir. Çok düşük değerde akım harcayan elektronik cihazlar için uygun bir pil türüdür. (1.5 Volt) Çinko piller çok düşük değerde akım ürettiğinden uzun ömürlü değildirler.

Duvar saatlerinde, televizyon veya müzik seti kumandalarında tercih edilir. AA Kalem pil, AAA ince kalem pil, C orta boy pil, D büyük boy pil , 9 volt pil gibi çeşitleri bulunmaktadır.

3) Lityum Piller: Tek kullanımlık pillerdendir. Ancak diğer muadillerine göre uzun ömürlü pillerdir. Günümüzde en çok tercih edilen pil türlerindendir. Endüstriyel cihazlarda sıkça kullanılır.

Diğer yandan Lityum piller günümüzde düşük akımla çalışan cihazlarda da kullanılmaktadır. (3 Volt -3,6 Volt) Bir çok modeli bulunan bu pillerin en çok CR modeli serisi tercih edilmektedir. CR2016, CR2025, CR203 başlıca modelleridir. Eletronik tartı veya terazilerde, tıbbi cihazlarda, anahtarlıklarda vs kullanılır.

Lityum pillerin şarj edilebilir çeşitleri de bulunmaktadır. Bu piller uzun kullanım ömürlerinden dolayı çokça tercih edilirler. Binlerce kez şarj edilerek yeniden kullanılabilir. Bu tarz pillerin raf ömürleri ortalama 3 ila 5 yıl arasındadır.

Şarj Edilebilen Piller

1) Lityum İyon Piller: Lityum İyon (Li-Ion) piller tek kullanımlık değildir. Yani şarj edilebilir bir pil çeşididir. Güncel teknolojik ürünlerde sıkça kullanılır.

Hafif ve küçük yapıda olmalarının yanında yüksek akımlı ve yüksek voltajlı olmaları en büyük avantajlarıdır. Geneli 3.7 Volt değerindedir. Lityum İyon piller şarj edildikten sonra bekletilebilirler. Kapasite kaybı kısa sürede gerçekleşmez. Ayrıca şarj etmek için tamamen boşalmasını beklemeye gerek yoktur. Şarjı yarıda kesmek bu pillere zarar vermeyecektir.

Lityum iyon pillerin doğru şekilde kullanılması ve şarj edilmesi çok önemlidir. Aksi durumda tehlikeli sonuçlar doğurabilir. Güneş altında bırakılmamalıdır. Lityum pillerin içi açıldığında veya bir şekilde delindiğinde alev alır.

Lityum pillerin ömürleri üretim tarihinden itibaren başlar ve ömür kaybı yaşar.Elektrikli araçlarda, cep telefonlarında, kameralarda, dizüstü bilgisayarlarda vs kullanılan piller, yine Lityum iyon pilleridir.

2) Lityum Polimer Piller (Li-Po): Şarj edilebilir özellikte olan ve son zamanlarda büyük rağbet gören Lityum Polimer piller, Lityum iyon pillere oranla daha düşük enerji ve daha az şarj özelliği bulunmaktadır.

Lityum-Polimer (LiPo) piller, Lityum iyon pillerin kullandığı sıvı elektrot yerine polimer tipte elektrotlar yer alır. Lityum pil çeşitlerine göre birim hacim başına en yüksek enerji yoğunluğu, Li-Po pillerde bulunur.

Hatalı kullanımlarda Lityum polimer piller de son derece tehlikelidir. Yanıcı ve patlayıcı bir pil olan Li-Po piller suya düştüğünde bile yapısındaki kimyasallardan ötürü yanmaya devam edebilir.

3) Ni-Cd (Nikel-Kadmiyum) Piller: Ni-Cd pillerin en büyük özelliği, mevcut yüklü enerjiyi uzun süre kaybetmeden muhafaza edebilmesidir. Şarj edilebilir olan Ni-Cd piller 1.2 Volt değerindedir. Ni-Cd piller, Ni-Mh pillere oranla daha düşük kapasitededir. Ancak bekleme anında kısa zamanda akım kaybına uğramadıkları için hala tercih edilmektedir.

Ni-Cd piller tek başına veya gruplanmış şekilde kullanılırlar. Ni-Cd piller standart şarjlı piller gibi normal şarj anında uzun ömürlerini korurlar. Fakat acil kullanımlar için hızlı şarjda edilebilirse de hızlı şarj pilin kullanım ömrünü azaltmaktadır. Fazla ısıya maruz kalması da bu pillerin ömrünü kısaltmaktadır.

Ni-Cd pillerin de kullanımına dikkat etmek gerekmektedir. Ni-Cd pillerin bir çok modeli bulunmaktadır. Bu pillerin çoklu olarak bir araya getirilerek de kullanılmaktadır.

4) Ni-Mh (Nikel-Metal Hidrit) Piller: Ni-Mh piller, Ni-Cd pillere göre çok daha fazla kapasiteye sahiptir. Ancak uzun süre bekletildiklerinde depolanan akımda azalma olur. Bu sebeple bu piller şarj edildikten hemen sonra kullanılmalıdır.

1.2 Volt değerinde olan bu piller, dijital fotoğraf makinelerinde, elektrikli araçlarda, tıbbi cihazlarda vs tercih edilmektedir. Kulanım ömürleri Ni-Cd pillerle benzer özelliktedir. Bu piller de gruplanmış halde kullanılır.

Düğme Piller

Düğme pillerin hem şarj edilebilir hem de şarj edilemeyen tek kullanımlık modelleri bulunmaktadır. Saat pili olarak da adlandırılır. Kullanım alanları oldukça geniş olan bu piller, düşük enerji gerektiren cihazlar için ideal bir yapıdadır.

Gümüş-oksit, Çinko-hava, Lityum, Alkalin gibi çeşitleri bulunan düğme piller, kol saatlerinden, cep boy hesap makinelerine, işitme cihazlarından yapay kalp pillerine kadar farklı kullanım alanları bulunmaktadır.

Pillerin Geri Dönüşümü

Pillerin yapısında bulunan toksik kimyasallar, suya ve toprağa aktığında tehlikeli seviyede kirliliğe neden olmaktadır. Bu sebeple ömrünü tamamlamış pillerinizi, pil toplama kutularına atmanızı öneririz.