عند شحن نضيدة هاتف محمول، يحدث تأثيران رئيسيان للطاقة الكهربائية:
- تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية: تُستخدم الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة، مثل الشاحن، لإعادة شحن البطارية. تُستخدم هذه الطاقة لفصل الإلكترونات عن أنيونات الليثيوم في البطارية، مما ينتج عنه طاقة كيميائية مخزنة.
- تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية: ينتج عن عملية شحن البطارية بعض الطاقة الحرارية. تُعرف هذه العملية باسم "فقدان الطاقة في المقاومة"، حيث تُفقد بعض الطاقة الكهربائية كحرارة عند مرورها عبر الأسلاك والمكونات الكهربائية الأخرى في البطارية.
فيما يلي توضيح أكثر لكل من هذين التأثيرين:
تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية
تتكون بطارية الهاتف المحمول من خلايا إلكتروكيميائية. تتكون كل خلية من قطبين، قطب موجب (أنود) وقطب سالب (كاثود). يفصل بين القطبين سائل يسمى الإلكتروليت.
عند شحن البطارية، يمر التيار الكهربائي من القطب الموجب إلى القطب السالب. يتسبب هذا التيار في فصل الإلكترونات عن أنيونات الليثيوم في الإلكتروليت. تنتقل الإلكترونات إلى القطب السالب، حيث تتحد مع أيونات الليثيوم الموجبة.
تُخزن هذه الطاقة الكيميائية في البطارية ويمكن استخدامها لاحقًا لتشغيل الهاتف المحمول.
تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية
ينتج عن عملية شحن البطارية بعض الطاقة الحرارية. تُعرف هذه العملية باسم "فقدان الطاقة في المقاومة"، حيث تُفقد بعض الطاقة الكهربائية كحرارة عند مرورها عبر الأسلاك والمكونات الكهربائية الأخرى في البطارية.
يمكن أن يؤدي فقدان الطاقة في المقاومة إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية. قد يؤدي ذلك إلى تلف البطارية إذا لم يتم التحكم فيه.
لمنع ارتفاع درجة حرارة البطارية، تحتوي معظم أجهزة الشحن على أجهزة حماية من الحرارة. تتوقف هذه الأجهزة عن شحن البطارية إذا ارتفعت درجة حرارتها عن مستوى معين.
في الختام، عند شحن نضيدة هاتف محمول، يحدث تأثيران رئيسيان للطاقة الكهربائية: تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية، وتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية.