hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
بطارية مبدأ التشغيل
تتكون البطارية من عدد من الخلايا الفولتية. تتكون كل خلية من خليتين نصفيتين متصلتين في سلسلة بواسطة إلكتروليت موصل يحتوي على كاتيونات معدنية. تشتمل نصف الخلية على إلكتروليت وقطب سالب، وهو القطب الذي تهاجر إليه الأنيونات (أيونات سالبة الشحنة)؛ تشتمل نصف الخلية الأخرى على الإلكتروليت والقطب الموجب، حيث تهاجر إليها الكاتيونات (أيونات موجبة الشحنة). تُقلَّل الكاتيونات (تُضاف الإلكترونات) عند المهبط، بينما تتأكسد ذرات المعدن (تُزال الإلكترونات) عند القطب الموجب. تستخدم بعض الخلايا إلكتروليتات مختلفة لكل نصف خلية؛ ثم يُستخدم فاصل لمنع اختلاط الإلكتروليت مع السماح للأيونات بالتدفق بين أنصاف الخلايا لإكمال الدائرة الكهربائية.
كل نصف خلية لها قوة دافعة كهربائية (emf، تقاس بالفولت) بالنسبة للمعيار. صافي emf للخلية هو الفرق بين emfs لخلايا نصفها. وهكذا، إذا كانت الأقطاب الكهربائية لديها emfs  و ، ثم صافي emf هو  ؛ وبعبارة أخرى، فإن صافي emf هو الفرق بين إمكانات الاختزال لنصف التفاعلات.
بطارية مبدأ التشغيل
القوة الدافعة الكهربائية أو  يُعرف عبر أطراف الخلية بالجهد الطرفي (الفرق) ويقاس بالفولت. يُطلق على الجهد الطرفي لخلية لا تشحن ولا تفريغ جهد الدائرة المفتوحة ويساوي emf للخلية. بسبب المقاومة الداخلية،  الجهد الطرفي للخلية التي تُفرَّغ يكون أصغر في الحجم من جهد الدائرة المفتوحة والجهد النهائي للخلية التي تُشحَن يتجاوز جهد الدائرة المفتوحة. تتمتع الخلية المثالية بمقاومة داخلية ضئيلة، لذا فهي تحافظ على جهد طرفي ثابت  حتى ينفد، ثم ينخفض إلى الصفر. إذا حافظت هذه الخلية على 1.5 فولت وأنتجت شحنة مقدارها كولوم واحد، فعند التفريغ الكامل، كانت ستؤدي 1.5 جول من العمل. في الخلايا الفعلية، تزداد المقاومة الداخلية تحت التفريغ  وينخفض جهد الدائرة المفتوحة أيضًا تحت التفريغ. إذا تم رسم الجهد والمقاومة مقابل الوقت، فعادة ما تكون الرسوم البيانية الناتجة منحنى؛ يختلف شكل المنحنى وفقًا للكيمياء والترتيب الداخلي المستخدم.
يعتمد الجهد المتطور عبر أطراف الخلية على إطلاق الطاقة للتفاعلات الكيميائية للأقطاب الكهربائية والإلكتروليت. تمتلك الخلايا القلوية والزنك-الكربون مواد كيميائية مختلفة، ولكن تقريبًا نفس emf البالغ 1.5 فولت؛ وبالمثل، فإن خلايا NiCd وNiMH لها كيميائية مختلفة، ولكن القوة الدافعة الكهربائية نفسها تقريبًا البالغ 1.2 فولت. التغييرات المحتملة الكهركيميائية عالية في ردود الفعل من الليثيوم المركبات تعطي خلايا الليثيوم emfs من 3 فولت أو أكثر.
بطارية فئات وأنواع البطاريات
تُصنَّف البطاريات إلى أشكال أولية وثانوية:
صُممت البطاريات الأولية لاستخدامها حتى نفاد الطاقة ثم التخلص منها. لا يمكن عكس تفاعلاتها الكيميائية عمومًا، لذا لا يمكن إعادة شحنها. عندما تُستنفَد إمدادات المواد المتفاعلة في البطارية، تتوقف البطارية عن إنتاج التيار وتكون عديمة الفائدة.
يمكن إعادة شحن البطاريات الثانوية ؛ أي أنه يمكن عكس تفاعلاتها الكيميائية عن طريق تطبيق تيار كهربائي على الخلية. يؤدي ذلك إلى تجديد المواد الكيميائية المتفاعلة الأصلية، بحيث يمكن استخدامها وإعادة شحنها واستخدامها مرة أخرى عدة مرات.
استعيدت بعض أنواع البطاريات الأولية المستخدمة، على سبيل المثال، لدوائر التلغراف، للعمل عن طريق استبدال الأقطاب الكهربائية. البطاريات الثانوية غير قابلة لإعادة الشحن إلى أجل غير مسمى بسبب تشتت المواد النشطة وفقدان الإلكتروليت والتآكل الداخلي.
بطارية فئات وأنواع البطاريات
يمكن أن تنتج البطاريات الأولية أو الخلايا الأولية تيارًا فور التجميع. تُستخدم استخداماً شائعاً في الأجهزة المحمولة ذات استنزاف تيار منخفض، أو تُستخدم استخداماً متقطعاً فقط، أو تُستخدم بعيدًا عن مصدر طاقة بديل، كما هو الحال في دوائر الإنذار والاتصالات حيث لا تتوفر الطاقة الكهربائية الأخرى إلا بشكل متقطع. لا يمكن إعادة شحن الخلايا الأولية التي يمكن التخلص منها بشكل موثوق، نظرًا لأن التفاعلات الكيميائية لا يمكن عكسها بسهولة وقد لا تعود المواد الفعالة إلى أشكالها الأصلية. يوصي مصنعو البطاريات بعدم محاولة إعادة شحن الخلايا الأولية. عمومًا، تتمتع هذه البطاريات بكثافة طاقة أعلى من البطاريات القابلة لإعادة الشحن،  ولكن البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة لا تعمل جيدًا في التطبيقات عالية الاستنزاف مع أحمال أقل من 75 أوم (75). تشمل الأنواع الشائعة للبطاريات التي تستخدم لمرة واحدة بطاريات الزنك والكربون والبطاريات القلوية.
بطارية فئات وأنواع البطاريات
يجب شحن البطاريات الثانوية، المعروفة أيضًا باسم الخلايا الثانوية، أو البطاريات القابلة لإعادة الشحن، قبل الاستخدام الأول؛ عادة ما تُجمَّع بمواد فعالة في حالة التفريغ. يُعاد شحن البطاريات القابلة لإعادة الشحن عن طريق تطبيق تيار كهربائي، مما يعكس التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء التفريغ / الاستخدام. تسمى الأجهزة التي توفر التيار المناسب أجهزة الشحن.
بطارية فئات وأنواع البطاريات
أقدم شكل من أشكال البطاريات القابلة لإعادة الشحن هو بطارية الرصاص الحمضية، والتي تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات السيارات والقوارب. تحتوي هذه التقنية على سائل إلكتروليت في حاوية غير محكمة الإغلاق، مما يتطلب إبقاء البطارية في وضع مستقيم وأن تكون المنطقة جيدة التهوية لضمان التوزيع الآمن لغاز الهيدروجين الذي ينتج أثناء الشحن الزائد. تعتبر بطارية الرصاص الحمضية ثقيلة نسبيًا بالنسبة لكمية الطاقة الكهربائية التي يمكنها توفيرها. إن تكلفة التصنيع المنخفضة ومستويات الارتفاع الحالية العالية تجعلها شائعة حيث تكون سعتها (أكثر من 10 آه تقريبًا) أكثر أهمية من مشكلات الوزن والمعالجة. أحد التطبيقات الشائعة هو بطارية السيارة الحديثة، والتي يمكنها عمومًا توفير تيار ذروة يبلغ 450 أمبير.
تحظى بطارية الرصاص الحمضية المنظمة بصمام مختوم (بطارية VRLA) بشعبية في صناعة السيارات كبديل للخلية الرطبة الحمضية والرصاصية. تستخدم بطارية VRLA إلكتروليت حامض الكبريتيك ثابتًا، مما يقلل من فرصة التسرب ويطيل العمر الافتراضي. تعمل بطاريات VRLA على تجميد الإلكتروليت. النوعان هما:
بطارية فئات وأنواع البطاريات
تشتمل البطاريات القابلة لإعادة الشحن المحمولة الأخرى على عدة أنواع من «الخلايا الجافة» محكمة الغلق، والتي تفيد في التطبيقات مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. تشمل الخلايا من هذا النوع (بترتيب زيادة كثافة الطاقة والتكلفة) خلايا النيكل والكادميوم (NiCd) والنيكل والزنك (NiZn) وهيدريد معدن النيكل (NiMH) وخلايا أيون الليثيوم (Li-ion). تتمتع Li-ion بأعلى حصة من سوق الخلايا الجافة القابلة لإعادة الشحن. لقد حلت NiMH محل NiCd في معظم التطبيقات نظرًا لقدرتها العالية، لكن NiCd لا يزال قيد الاستخدام في أدوات الطاقة وأجهزة الراديو ثنائية الاتجاه والمعدات الطبية.
في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تضمنت التطورات بطاريات مزودة بإلكترونيات مدمجة مثل USBCELL، والتي تسمح بشحن بطارية AA من خلال موصل USB،  بطاريات نانوبال التي تسمح بمعدل تفريغ أكبر بحوالي 100 مرة من البطاريات الحالية، وحزم البطاريات الذكية بالحالة- شاشات الشحن ودوائر حماية البطارية التي تمنع التلف الناتج عن التفريغ الزائد. يسمح انخفاض التفريغ الذاتي (LSD) بشحن الخلايا الثانوية قبل الشحن.
بطارية فئات وأنواع البطاريات
أُنتجت أنواع عديدة من الخلايا الكهركيميائية، مع عمليات وتصميمات كيميائية مختلفة، بما في ذلك الخلايا الجلفانية، والخلايا الكهربية، وخلايا الوقود، وخلايا التدفق والأكوام الفولتية.
بطارية فئات وأنواع البطاريات
تحتوي بطارية الخلية الرطبة على سائل إلكتروليت. الأسماء الأخرى هي الخلية المغمورة، حيث يغطي السائل جميع الأجزاء الداخلية أو الخلية ذات التهوية، حيث يمكن للغازات الناتجة أثناء التشغيل أن تتسرب إلى الهواء. كانت الخلايا الرطبة مقدمة للخلايا الجافة وتستخدم عادة كأداة تعليمية للكيمياء الكهربائية. يمكن بناؤها باستخدام المستلزمات المختبرية الشائعة، مثل الأكواب، لإظهار كيفية عمل الخلايا الكهركيميائية. يعتبر نوع معين من الخلايا الرطبة يعرف باسم خلية التركيز مهمًا في فهم التآكل. قد تكون الخلايا الرطبة خلايا أولية (غير قابلة لإعادة الشحن) أو خلايا ثانوية (قابلة لإعادة الشحن). في الأصل، تم بناء جميع البطاريات الأولية العملية مثل خلية دانييل كخلايا رطبة لوعاء زجاجي مفتوح. الخلايا الرطبة الأولية الأخرى هي خلية ليكلانش، وخلية خلية غروف، وخلية خلية بنزن، وخلية خلية حمض الكروميك، وخلية كلارك، وخلية ويستون. تم تكييف كيمياء خلية ليكلانش مع الخلايا الجافة الأولى. لا تزال الخلايا الرطبة تستخدم في بطاريات السيارات وفي الصناعة للحصول على الطاقة الاحتياطية للمفاتيح الكهربائية أو الاتصالات السلكية واللاسلكية أو إمدادات الطاقة الكبيرة غير المنقطعة، ولكن في كثير من الأماكن تم استخدام البطاريات ذات الخلايا الهلامية بدلاً من ذلك. تستخدم هذه التطبيقات بشكل شائع خلايا حمض الرصاص أو النيكل والكادميوم.
بطارية فئات وأنواع البطاريات
تستخدم الخلية الجافة معجونًا بالكهرباء، مع رطوبة كافية فقط للسماح للتيار بالتدفق. على عكس الخلية الرطبة، يمكن أن تعمل الخلية الجافة في أي اتجاه دون انسكاب، حيث لا تحتوي على سائل حر، مما يجعلها مناسبة للأجهزة المحمولة. وبالمقارنة، كانت الخلايا المبللة الأولى حاويات زجاجية هشة مع قضبان من الرصاص معلقة من الأعلى وتحتاج إلى معالجة دقيقة لتجنب الانسكاب. لم تحقق بطاريات الرصاص الحمضية سلامة الخلية الجافة وقابليتها للنقل حتى تطوير بطارية الهلام.
الخلية الجافة الشائعة هي بطارية الزنك والكربون، والتي تسمى أحيانًا خلية ليكلانش الجافة، بجهد اسمي يبلغ 1.5 فولت، مثل البطارية القلوية (حيث يستخدم كلاهما نفس تركيبة ثاني أكسيد الزنك والمنغنيز). تتكون الخلية الجافة القياسية من مصعد الزنك، عادة في شكل وعاء أسطواني، مع مهبط كربون على شكل قضيب مركزي. المنحل بالكهرباء هو كلوريد الأمونيوم على شكل معجون بجوار مصعد الزنك. تحجز عجينة ثانية المساحة المتبقية بين المنحل بالكهرباء ومهبط الكربون  وتتكون من كلوريد الأمونيوم وثاني أكسيد المنغنيز، وتعمل الأخيرة مزيلاً للاستقطاب. في بعض التصميمات، يستبدل كلوريد الأمونيوم بكلوريد الزنك.
بطاريات الملح المصهور هي بطاريات أولية أو ثانوية تستخدم الملح المصهور كإلكتروليت. تعمل في درجات حرارة عالية ويجب عزلها جيدًا للاحتفاظ بالحرارة.
يمكن تخزين البطارية الاحتياطية غير مفككة (غير نشطة ولا توفر طاقة) لفترة طويلة (ربما سنوات). عند الحاجة إلى البطارية، تُجمَّع (على سبيل المثال، بإضافة المنحل بالكهرباء)؛ بمجرد تجميعها، تُشحَن البطارية وجاهزة للعمل. على سبيل المثال، قد تُنشَّط بطارية لصمام مدفعي إلكتروني من خلال تأثير إطلاق النار من مسدس. يكسر التسارع كبسولة من الإلكتروليت التي تنشط البطارية وتزود دارات الصمامات بالطاقة. عادة ما تُصمَّم البطاريات الاحتياطية لفترة خدمة قصيرة (ثوانٍ أو دقائق) بعد التخزين الطويل (سنوات). تُنشَّط بطارية تعمل بالماء للأجهزة الأوقيانوغرافية أو التطبيقات العسكرية عند الغمر في الماء.
قد تختلف خصائص البطارية على مدار دورة التحميل ودورة الشحن الزائدة والعمر الافتراضي بسبب العديد من العوامل بما في ذلك الكيمياء الداخلية واستنزاف التيار ودرجة الحرارة. في درجات الحرارة المنخفضة، لا يمكن للبطارية توفير القدر نفسه من الطاقة. على هذا النحو، في المناخات الباردة، يُركَّب بعض مالكي السيارات أجهزة تدفئة للبطارية، وهي عبارة عن وسادات تدفئة كهربائية صغيرة تحافظ على تدفئة بطارية السيارة.
بطارية القدرة والتفريغ
سعة البطارية هي مقدار الشحنة الكهربائية التي يمكن أن تقدمها بالجهد المقدر. كلما زادت مادة القطب الموجودة في الخلية زادت قدرتها. تتمتع الخلية الصغيرة بسعة أقل من خلية أكبر لها نفس الكيمياء، على الرغم من أنها تطور نفس جهد الدائرة المفتوحة. تُقاس السعة بوحدات مثل أمبير ساعة (A · h). عادة ما يُعبَّر عن السعة المقدرة للبطارية على أنها ناتج 20 ساعة مضروبة في التيار الذي يمكن أن توفره بطارية جديدة باستمرار لمدة 20 ساعة عند 68 °ف (20 °م)، بينما تظل أعلى من جهد طرفي محدد لكل خلية. على سبيل المثال، يمكن لبطارية مصنفة عند 100 أمبير في الساعة توصيل 5 أمبير خلال فترة 20 ساعة في درجة حرارة الغرفة. يعتمد جزء الشحنة المخزنة التي يمكن أن توفرها البطارية على عوامل متعددة، بما في ذلك كيمياء البطارية، ومعدل توصيل الشحنة (التيار)، والجهد الطرفي المطلوب، وفترة التخزين، ودرجة الحرارة المحيطة وعوامل أخرى.
كلما زاد معدل التفريغ، انخفضت السعة. العلاقة بين التيار ووقت التفريغ والسعة لبطارية الرصاص الحمضية تقريبية (على مدى نموذجي للقيم الحالية) بموجب قانون بيوكيرت :
بطارية القدرة والتفريغ
هو مقدار الوقت (بالساعات) الذي يمكن أن تتحمله البطارية.
البطاريات التي تُخزَّن لفترة طويلة أو التي تُفرَّغ بجزء صغير من السعة تفقد قدرتها بسبب وجود تفاعلات جانبية لا رجعة فيها عمومًا تستهلك ناقلات الشحن دون إنتاج تيار. تُعرف هذه الظاهرة باسم التفريغ الذاتي الداخلي. علاوة على ذلك، عند إعادة شحن البطاريات، يمكن أن تحدث تفاعلات جانبية إضافية، مما يقلل من القدرة على التفريغ اللاحق. بعد عمليات إعادة الشحن الكافية، تُفقد كل السعة بشكل أساسي وتتوقف البطارية عن إنتاج الطاقة.
بطارية القدرة والتفريغ
يؤدي فقدان الطاقة الداخلي والقيود المفروضة على معدل مرور الأيونات عبر الإلكتروليت إلى اختلاف كفاءة البطارية. فوق الحد الأدنى، يوفر التفريغ بمعدل منخفض سعة أكبر للبطارية مقارنة بالمعدل الأعلى. لا يؤثر تركيب البطاريات ذات التصنيفات A · h المتفاوتة على تشغيل الجهاز (على الرغم من أنه قد يؤثر على الفاصل الزمني للتشغيل) المصنف لجهد معين ما لم يتم تجاوز حدود الحمل. يمكن للأحمال عالية الاستنزاف مثل الكاميرات الرقمية أن تقلل السعة الإجمالية، كما يحدث مع البطاريات القلوية. على سبيل المثال، بطارية مصنفة عند 2 A · h لتفريغ لمدة 10 أو 20 ساعة لن يحافظ على تيار 1 أ لمدة ساعتين كاملتين كما تدل سعتها المعلنة.
معدل C هو مقياس لمعدل شحن البطارية أو تفريغها. يُعرَّف على أنه التيار عبر البطارية مقسومًا على السحب الحالي النظري والذي بموجبه ستوفر البطارية قدرتها الاسمية المقدرة في ساعة واحدة. لديها الوحدات h −1 .
بسبب فقدان المقاومة الداخلية والعمليات الكيميائية داخل الخلايا، نادرًا ما توفر البطارية القدرة المقدرة للوحة الاسم في ساعة واحدة فقط.
بطارية القدرة والتفريغ
عادةً ما يُعثَر على السعة القصوى بمعدل C منخفض، كما أن الشحن أو التفريغ بمعدل C أعلى يقلل من عمر البطارية وسعة استخدامها. غالبًا ما ينشر المصنعون أوراق بيانات تحتوي على رسوم بيانية توضح السعة مقابل منحنيات معدل C. يستخدم معدل C أيضًا كتقييم للبطاريات للإشارة إلى الحد الأقصى للتيار الذي يمكن للبطارية توصيله بأمان في الدائرة. تعمل معايير البطاريات القابلة لإعادة الشحن عمومًا على تقييم السعة ودورات الشحن على مدى 4 ساعات (0.25 درجة مئوية) أو 8 ساعات (0.125 درجة مئوية) أو وقت تفريغ أطول. يمكن تصنيف الأنواع المخصصة لأغراض خاصة، مثل مصدر الطاقة غير المنقطع للكمبيوتر، من قبل الشركات المصنعة لفترات التفريغ التي تقل كثيرًا عن ساعة واحدة (1C) ولكنها قد تعاني من دورة حياة محدودة.
اعتبارا من عام 2012، فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO 4) كانت تقنية البطارية هي الأسرع في الشحن / التفريغ، حيث تم تفريغها بالكامل في 10-20 ثانية.
اعتبارًا من عام 2017، تم تصنيع أكبر بطارية في العالم في جنوب أستراليا بواسطة تيسلا. يمكنها تخزين 129 ميجاوات في الساعة. تم تصنيع بطارية في مقاطعة خبي بالصين يمكنها تخزين 36 ميجاوات ساعة من الكهرباء في عام 2013 بتكلفة 500 مليون دولار. توجد بطارية كبيرة أخرى تتكون من خلايا Ni–Cd في فيربانكس بولاية ألاسكا، بحيث كانت تغطي 2000 متر مربع (22000 قدم مربع) - أكبر من ملعب كرة القدم - ووزنها 1300 طن. تم تصنيعه من قبل ABB لتوفير طاقة احتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي. يمكن أن توفر البطارية 40 ميغاواط من الطاقة لمدة تصل إلى سبع دقائق. تم استخدام بطاريات الصوديوم والكبريت لتخزين طاقة الرياح. يعمل نظام بطارية 4.4 ميجاوات في الساعة والذي يمكنه توفير 11 ميجاوات لمدة 25 دقيقة على استقرار إنتاج مزرعة الرياح آوهي في هاواي.
تم استخدام بطاريات الليثيوم والكبريت في أطول وأعلى رحلة تعمل بالطاقة الشمسية.
بطارية أوقات الحياة
عمر البطارية (وعمرها المرادف للبطارية) له معنيان للبطاريات القابلة لإعادة الشحن ولكن واحد فقط للبطاريات غير القابلة للشحن. بالنسبة لعمليات إعادة الشحن، يمكن أن يعني ذلك إما طول الفترة الزمنية التي يمكن للجهاز أن يعمل فيها على بطارية مشحونة بالكامل أو عدد دورات الشحن / التفريغ الممكنة قبل أن تفشل الخلايا في العمل بشكل مرض. بالنسبة إلى غير القابلة لإعادة الشحن، فإن هاتين العمليتين متساويتان لأن الخلايا تدوم لدورة واحدة فقط بحكم التعريف. (يُستخدم مصطلح الصلاحية لوصف المدة التي ستحتفظ فيها البطارية بأدائها بين التصنيع والاستخدام.) تنخفض السعة المتاحة لجميع البطاريات مع انخفاض درجة الحرارة. على عكس معظم بطاريات اليوم، توفر بطارية زامبوني، التي تم اختراعها في عام 1812، عمر خدمة طويل جدًا دون تجديد أو إعادة شحن، على الرغم من أنها توفر التيار فقط في نطاق nanoamp. كان أكسفورد إلكتريك بيل يرن بشكل مستمر تقريبًا منذ عام 1840 على زوج البطاريات الأصلي، الذي يُعتقد أنه أكوام زامبوني.
بطارية أوقات الحياة
تفقد البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة عادةً ما بين 8 إلى 20 بالمائة من شحنتها الأصلية سنويًا عند تخزينها في درجة حرارة الغرفة (20-30 درجة مئوية). يُعرف هذا بمعدل «التفريغ الذاتي»، ويرجع ذلك إلى التفاعلات الكيميائية «الجانبية» غير المنتجة للتيار والتي تحدث داخل الخلية حتى في حالة عدم وجود حمل. يُقلل معدل التفاعلات الجانبية للبطاريات المخزنة في درجات حرارة منخفضة، على الرغم من أن بعضها يمكن أن يتلف بسبب التجميد.
البطاريات القديمة القابلة لإعادة الشحن تفريغ التفريغ الذاتي بسرعة أكبر من البطاريات القلوية التي تستخدم لمرة واحدة، وخاصة البطاريات القائمة على النيكل ؛ تفقد بطارية النيكل والكادميوم (NiCd) المشحونة حديثًا 10٪ من شحنتها في أول 24 ساعة، وبعد ذلك تُفرَّغ بمعدل 10٪ تقريبًا شهريًا. ومع ذلك، فإن بطاريات هيدريد معدن النيكل الأحدث منخفضة التفريغ الذاتي وتصميمات الليثيوم الحديثة تعرض معدل تفريغ ذاتي أقل (ولكن لا يزال أعلى من البطاريات الأولية).
قد تتآكل الأجزاء الداخلية وتفشل، أو قد تتحول المواد النشطة ببطء إلى أشكال غير نشطة.
بطارية أوقات الحياة
تغير المادة النشطة الموجودة على لوحات البطارية التركيب الكيميائي في كل دورة شحن وتفريغ ؛ قد تفقد المادة النشطة بسبب التغيرات المادية في الحجم، مما يحد من عدد المرات التي يمكن فيها إعادة شحن البطارية. تُفرَّغ شحن معظم البطاريات القائمة على النيكل جزئيًا عند شرائها، ويجب شحنها قبل استخدامها لأول مرة. تعد بطاريات NiMH الأحدث جاهزة للاستخدام عند شرائها، ولا يتجاوز تفريغها سوى 15٪ في السنة.
يحدث بعض التدهور في كل دورة شحن وتفريغ. يحدث التحلل عادة بسبب انتقال الإلكتروليت بعيدًا عن الأقطاب الكهربائية أو بسبب انفصال المادة الفعالة عن الأقطاب الكهربائية. بطاريات NiMH منخفضة السعة (1700-2000 مللي أمبير ساعة) يمكن شحنها حوالي 1000 مرة، في حين أن بطاريات NiMH عالية السعة (أعلى من 2500 mA · h) تدوم حوالي 500 دورة. تميل بطاريات NiCd إلى تصنيفها لمدة 1000 دورة قبل أن تزيد مقاومتها الداخلية بشكل دائم عن القيم القابلة للاستخدام.
يزيد الشحن السريع من تغييرات المكونات ويقصر عمر البطارية.
إذا تعذر على الشاحن اكتشاف وقت شحن البطارية بالكامل، فمن المحتمل أن يؤدي الشحن الزائد إلى إتلافها.
بطارية أوقات الحياة
قد تظهر خلايا NiCd، إذا تم استخدامها بطريقة متكررة معينة، انخفاضًا في السعة يسمى «تأثير الذاكرة». يمكن تجنب التأثير بممارسات بسيطة. على الرغم من أن خلايا NiMH متشابهة في الكيمياء، إلا أنها تعاني بشكل أقل من تأثير الذاكرة.
يجب أن تتحمل بطاريات السيارات القابلة لإعادة الشحن الرصاص الحمضية الإجهاد بسبب الاهتزازات والصدمات ونطاق درجة الحرارة. بسبب هذه الضغوط وكبريتات ألواح الرصاص الخاصة بها، فإن القليل من بطاريات السيارات تدوم لأكثر من ست سنوات من الاستخدام المنتظم. تحتوي بطاريات بدء تشغيل السيارات (SLI : بدء التشغيل، الإضاءة، الإشعال) على العديد من اللوحات الرفيعة لزيادة التيار. عمومًا، كلما زادت سماكة الألواح كلما طال العمر الافتراضي. عادة ما تُفرَّغ قليلاً فقط قبل إعادة الشحن.
بطارية أوقات الحياة
تحتوي بطاريات الرصاص الحمضية «ذات الدورة العميقة» مثل تلك المستخدمة في عربات الغولف الكهربائية على ألواح أكثر سمكًا لإطالة عمرها. الفائدة الرئيسية لبطارية الرصاص الحمضية هي انخفاض تكلفتها. عيوبه الرئيسية هي الحجم الكبير والوزن بالنسبة لقدرة وجهد معينين. لا ينبغي مطلقًا تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية إلى أقل من 20٪ من سعتها،  لأن المقاومة الداخلية سوف تسبب الحرارة والضرر عند إعادة شحنها. غالبًا ما تستخدم أنظمة الرصاص والحمض ذات الدورة العميقة ضوء تحذير منخفض الشحن أو مفتاح قطع طاقة منخفض الشحن لمنع نوع الضرر الذي سيقصر من عمر البطارية.
يمكن إطالة عمر البطارية من خلال تخزين البطاريات في درجة حرارة منخفضة، كما هو الحال في الثلاجة أو الفريزر، مما يؤدي إلى إبطاء التفاعلات الجانبية. مثل هذا التخزين يمكن أن يطيل عمر البطاريات القلوية بحوالي 5٪ ؛ يمكن أن تحمل البطاريات القابلة لإعادة الشحن شحنتها لفترة أطول، حسب النوع. للوصول إلى أقصى جهد لها، يجب إعادة البطاريات إلى درجة حرارة الغرفة ؛ تفريغ بطارية قلوية بقدرة 250 مللي أمبير عند 0 درجة مئوية فقط نصف كفاءة 20 درجة مئوية. لا ينصح مصنعو البطاريات القلوية مثل دوراسيل بتبريد البطاريات.
بطارية أحجام البطارية
تتراوح البطاريات الأساسية المتاحة بسهولة للمستهلكين من خلايا الأزرار الصغيرة المستخدمة في الساعات الكهربائية، إلى الخلية رقم 6 المستخدمة في دوائر الإشارة أو التطبيقات الأخرى طويلة الأمد. الخلايا الثانوية مصنوعة بأحجام كبيرة جدًا ؛ يمكن للبطاريات الكبيرة جدًا تشغيل غواصة أو تثبيت شبكة كهربائية والمساعدة في تسوية أحمال الذروة.
بطارية المخاطر
يحدث انفجار البطارية عمومًا بسبب سوء الاستخدام أو عطل، مثل محاولة إعادة شحن بطارية أساسية (غير قابلة لإعادة الشحن) أو ماس كهربائي.
عندما يعاد شحن البطارية بمعدل مفرط، يمكن إنتاج خليط غاز متفجر من الهيدروجين والأكسجين بشكل أسرع مما يمكنه الهروب من داخل البطارية (على سبيل المثال من خلال فتحة مدمجة)، مما يؤدي إلى تراكم الضغط وانفجار في نهاية المطاف حالة البطارية. في الحالات القصوى، قد تتناثر المواد الكيميائية للبطارية بعنف من الغلاف وتتسبب في حدوث إصابة. الشحن الزائد - أي محاولة شحن بطارية بما يتجاوز سعتها الكهربائية - يمكن أن يؤدي أيضًا إلى انفجار البطارية، بالإضافة إلى التسريب أو التلف غير القابل للإصلاح. قد يتسبب ذلك أيضًا في تلف الشاحن أو الجهاز الذي يُستخدَم البطارية الزائدة فيه لاحقًا.
بطارية المخاطر
من المرجح أن تنفجر بطاريات السيارات عندما تولد دائرة كهربائية تيارات كبيرة جدًا. تنتج هذه البطاريات الهيدروجين، وهو شديد الانفجار، عندما يُشحن شحناً مفرطاً (بسبب التحليل الكهربائي للماء في المنحل بالكهرباء). أثناء الاستخدام العادي، عادة ما تكون كمية الشحن الزائد صغيرة جدًا وتنتج القليل من الهيدروجين، والذي يتبدد بسرعة. ومع ذلك، عند «بدء التشغيل السريع» للسيارة، يمكن أن يتسبب التيار العالي في إطلاق كميات كبيرة من الهيدروجين سريعًا، والتي يمكن أن تشتعل بشكل متفجر بواسطة شرارة قريبة، على سبيل المثال عند فصل كبل توصيل.
قد يؤدي التخلص من البطارية عن طريق الحرق إلى انفجارها حيث يتراكم البخار داخل العلبة المغلقة.
أصبحت عمليات سحب الأجهزة التي تستخدم بطاريات الليثيوم أيون أكثر شيوعًا في السنوات الأخيرة. هذا ردا على الحوادث والفشل المبلغ عنها، وأحيانا الاشتعال أو الانفجار. يشير ملخص الخبراء للمشكلة إلى أن هذا النوع يستخدم «إلكتروليتات سائلة لنقل أيونات الليثيوم بين المصعد والمهبط. إذا تم شحن خلية البطارية بسرعة كبيرة جدًا، فقد يتسبب ذلك في حدوث ماس كهربائي، مما يؤدي إلى حدوث انفجارات وحرائق».
بطارية المخاطر
العديد من المواد الكيميائية للبطاريات مسببة للتآكل أو سامة أو كليهما. في حالة حدوث تسرب، إما تلقائيًا أو من خلال حادث، فقد تكون المواد الكيميائية المنبعثة خطيرة. على سبيل المثال، غالبًا ما تستخدم البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة «علبة» الزنك كمواد تفاعل وكحاوية لعقد الكواشف الأخرى. في حالة الإفراط في تفريغ هذا النوع من البطاريات، يمكن أن تخرج الكواشف من خلال الورق المقوى والبلاستيك الذي يشكل باقي الحاوية. يمكن أن يؤدي التسرب الكيميائي النشط بعد ذلك إلى إتلاف أو تعطيل المعدات التي تشغلها البطاريات. لهذا السبب، يوصي العديد من مصنعي الأجهزة الإلكترونية بإزالة البطاريات من الأجهزة التي لن تُستخدَم لفترات طويلة من الزمن نسبيا .
بطارية المخاطر
تستخدم أنواع كثيرة من البطاريات مواد سامة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم كقطب كهربائي أو إلكتروليت. عند انتهاء عمر كل بطارية، يجب التخلص منها لمنع حدوث أضرار بيئية. البطاريات هي أحد أشكال النفايات الإلكترونية (النفايات الإلكترونية). تعمل خدمات إعادة تدوير النفايات الإلكترونية على استعادة المواد السامة، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك للبطاريات الجديدة. من بين ما يقرب من ثلاثة مليارات بطارية تُشترى سنويًا في الولايات المتحدة، ينتهي المطاف قرابة 179000 طن في مدافن النفايات في جميع أنحاء البلاد. في الولايات المتحدة، حظر قانون إدارة البطاريات المحتوية على الزئبق والقابلة لإعادة الشحن لعام 1996 بيع البطاريات المحتوية على الزئبق، وسن متطلبات وضع العلامات الموحدة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن وتطلب أن تكون البطاريات القابلة لإعادة الشحن قابلة للإزالة بسهولة. تحظر كاليفورنيا ومدينة نيويورك التخلص من البطاريات القابلة لإعادة الشحن في النفايات الصلبة، وتتطلب مع ماين إعادة تدوير الهواتف المحمولة. تقوم صناعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن بتشغيل برامج إعادة التدوير على مستوى الدولة في الولايات المتحدة وكندا، مع نقاط إنزال في تجار التجزئة المحليين.
بطارية المخاطر
يشتمل توجيه البطارية الخاص بالاتحاد الأوروبي على متطلبات مماثلة، بالإضافة إلى المطالبة بزيادة إعادة تدوير البطاريات وتعزيز البحث حول طرق إعادة تدوير البطاريات المحسنة. وفقًا لهذا التوجيه، يجب تمييز جميع البطاريات التي ستُباع داخل الاتحاد الأوروبي بعلامة «رمز المجموعة» (حاوية ذات عجلات مشطوب عليها). يجب أن يغطي هذا ما لا يقل عن 3٪ من سطح البطاريات المنشورية و 1.5٪ من سطح البطاريات الأسطوانية. يجب وضع علامة على جميع العبوات بالمثل.
قد تكون البطاريات ضارة أو مميتة إذا ابتلعت. يمكن ابتلاع خلايا الزر الصغيرة، خاصة من قبل الأطفال الصغار. أثناء وجوده في الجهاز الهضمي، قد يؤدي التفريغ الكهربائي للبطارية إلى تلف الأنسجة؛  مثل هذا الضرر يكون خطيرًا في بعض الأحيان ويمكن أن يؤدي إلى الوفاة. لا تتسبب بطاريات القرص المبتلعة عادة في حدوث مشكلات إلا إذا استقرت في الجهاز الهضمي. المكان الأكثر شيوعًا لبطاريات الأقراص لتستقر هو المريء، مما يؤدي إلى عواقب إكلينيكية. من غير المحتمل أن تستقر البطاريات التي تعبر المريء بنجاح في مكان آخر. إن احتمالية استقرار بطارية القرص في المريء هي دالة على عمر المريض وحجم البطارية. بطاريات القرص 16 مم استقرت في المريء لطفلين تقل أعمارهم عن سنة واحدة.  لا يعاني الأطفال الأكبر سنًا من مشاكل في البطاريات الأصغر من 21-23 مم. قد يحدث نخر التسييل لأن هيدروكسيد الصوديوم ينتج عن التيار الذي تنتجه البطارية (عادة عند مصعد). حدث الانثقاب بسرعة تصل إلى 6 ساعات بعد الابتلاع.
بطارية كيمياء
تملي كيمياء البطارية العديد من خصائص الخلية المهمة، مثل الجهد، وكثافة الطاقة، والقابلية للاشتعال، وتركيبات الخلايا المتاحة، ونطاق درجة حرارة التشغيل، وفترة الصلاحية.
بطارية بطاريات الحالة الصلبة
في 28 فبراير 2017، أصدرت جامعة تكساس في أوستن بيانًا صحفيًا حول نوع جديد من بطاريات الحالة الصلبة، تم تطويره بواسطة فريق بقيادة مخترع بطاريات الليثيوم أيون جون جودينو، «يمكن أن يؤدي إلى شحن أكثر أمانًا وسرعة، بطاريات قابلة لإعادة الشحن تدوم طويلاً للأجهزة المحمولة والسيارات الكهربائية وتخزين الطاقة الثابتة». تم نشر المزيد من التفاصيل حول التكنولوجيا الجديدة في المجلة العلمية التي راجعها النظراء في الطاقة وعلوم البيئة .