Pil Nedir? Çeşitleri Nelerdir?

Pil kimyasal enerjinin elektriksel bir forma dönüştürülebilmesi için kullanılan bir aygıttır. Kısaca kimyasal enerjiyi, elektrik enerjisi haline getiren araçlara pil denilmektedir.

Bilinen en eski insan yapısı piller, Bağdat Pilleridir. MÖ 250 ve M.S. 640 yılları arasında yapıldığı tahmin edilmektedir. Pillerin gelişimi, 1800 yılında İtalyan fizikçi Alessandro Volta tarafından geliştirilen Voltaik (Voltaic) pil ile başlamıştır.

Günümüzde kullanılan en önemli araçlardan biri olan pil, 1800 yılında tesadüf sonucu bulunmuştur. Elektriğe ilişkin bilgiler, MÖ 6. yüzyıl yıllarına kadar gitmekle birlikte bilimsel olarak ilk defa 17. yüzyılda ele alınmıştır. 19. Yüzyıla gelindiğinde sürekli elektrik akımını mümkün kılan pil icat edilmiştir. Elektriğin bu dalındaki çalışmaları başlatan kişi, ünlü kurbağa deneyi ile tanınan Luigi Galvani (1737–1798)’dir. Bu deneyinde rastlantı sonucu ölü bir kurbağanın bacağındaki sinirlerin neşter ile kesildiğinde kasıldığını gözleyerek oluşturmuştu. Buna göre, canlıları oluşturan hücreler elektrik içermekteydi. 1793’de Galvani’nin deneylerine devam eden Alessandro Volta (1745–1827 bakır ve çinko madenleri alarak aralarına tuzlu suya batırılmış süngerler yerleştiren Volta, elektrik akımını elde etmeyi başardı. Böylece Volta Pili adı verilen pili buldu (1800). Çalışmalarından ötürü Napolyon onu ödüllendirdi ve Avusturya İmparatoru, onu Padua Üniversitesinde Felsefe Fakültesi Başkanlığına getirdi. Ölümünden 54 yıl sonra1881’de Volt adı, elektrik gücü birimi olarak onun anısına ithafen kullanılmaya başlandı.

Pillerin bir araya gelerek oluşturdukları pil gruplarına “Batarya” denmektedir. 1960’lardan önceki lambalı radyo alıcılarında yaygın olarak kullanılmakta idi. Günümüzde ise taşınabilir bilgisayarda yaygın olarak bataryalar kullanılır. Cep telefonlarında ise, yeni çıktıklarında 3 hücreli bataryalar kullanılmakta idi. Ancak şu anda neredeyse tüm telefon modellerinde tek hücreli Lityum iyon piller kullanılıyorsa da, alışkanlık sebebi ile bunlar da hatalı olarak “batarya” diye adlandırılmaktadır.

Genel olarak piller, kullanıldıktan sonra atılan (Non-rechargeable) ve tekrar şarj edilebilen (Rechargeable) piller olarak ikiye ayrılır.

Şarj edilebilen (tekrar kullanılabilen) piller:

Kurşun-asit pil – Araçlar, alarm sistemleri ve kesintisiz güç ihtiyacı olan yerlerde kullanılır.

Lityum-iyon pil – Oldukça yaygın olan türdür. Yüksek şarj yoğunluğu vardır. Dizüstü bilgisayar, cep telefonları, müzik çalarlar ve daha birçok taşınabilir dijital cihazda kullanılır.

Lityum-iyon polimer pil – Lityum iyon pilin temel karakteristiklerini taşır, farkı daha az şarj yoğunluğu olmasıdır. Bu pilin kimyası üreticinin ihtiyacına göre kullanım yeri avantajı yaratabilmesidir. (Örneğin; ultra –ince pil)

Lityum-İyon Tatanat pil türü ise Altairnano firmasının gelistirdigi pil teknolojisidir Nanoteknolojide kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Bu pilin en önemli avantajı yüksek akımlar kullanarak pilin cok hızlı bir sekilde şarj edilebilmesi, ayrıca ömrü boyunca 25.000 kere şarj edilebilmesidir. Şu anda ürettikleri 35kwh ve 70kwh lityum titanat piller, 250kw guc kaynağı ile 10 dakikadan kisa surede %95 doluluga ulasabiliyor. En onemli kullanim alanlari ise elektrik motoruyla calisan arabalardır.

Nikel-kadmiyum pil – Li-Ion ve Ni-MH pil tiplerinin tüm uygulamalarında kullanılabilir. Bu pil, uzun şarj adedine sahiptir (1500 defanın üzerinde). Fakat diğer tiplere göre daha az enerji yoğunluğuna sahiptir. Ni-Cd piller eski teknolojide kullanılmakta olup, hafıza sorunlarına yol açmalarından dolayı yerini modern pillere bırakmaktadır. Ayrıca içerdiği kadmiyum dolayısı ile kullanımı sınırlandırılmaktadır.

Kullanıldıktan sonra atılan (şarj edilmeyen) piller:

Çinko-karbon pil – Düşük maliyetli – az enerji gerektiren uygulamalar için.

Çinko-klorid – Çinko–karbon pilden biraz daha uzun ömürlüdür.

Alkalin pil – Alkaline/manganez “uzun ömürlü” pillerdir , daha fazla güç ihtiyacı gerektiren uygulamalarda da kullanılabilir.

Gümüş-oksit pil – Genelde işitme cihazlarında kullanılır.

Lityum (Lithium) pil – Genelde dijital kameralarda kullanılır. Saat ve bilgisayar saatlerinde de kullanıldığı görülür.Çok uzun ömürlüdür, fakat pahalıdır.

Civa (Mercury) pil – Genelde dijital saatlerde kullanılır.

Çinko-hava pil – Genel olarak işitme cihazlarında kullanılır.

Isıl (Termal) pil – Yüksek sıcaklık depolar. Askeri uygulamalarda önem taşır.