PİL

PİL; Aim. Batterie (f), Fr. Pile (f), İng. Electric
battery, dry cell. Kimyâsal enerjiyi elektrik enerjisine
çeviren âlet. Pilleri genel olarak iki ana gruba
ayırmak mümkündür. Birincisi içerisindeki
kimyâsal enerji tükendiğinde şarj edilemeyen (doldurulamayan)
piller ki, bunlar kuru tip pillerdir.
Transistörlü radyolarda, teyplerde ve cep fenerlerinde,
alârm cihazlarında kuru pil kullanılmaktadır.
İkinci tip pillerse şarj edilebilirler. Bunlar
akümülâtörlerdir. (Bkz. Akümülatör)
Birden çok pilin birbirlerine bağlanmasıyle
meydana gelen sistemlere batarya denir. Piller
seri olarak, yani bir pilin pozitif (+) kutbu diğer pilin
negatif (-) kutbuna bağlanırsa gerilim arttırılmış,
pillerin ömrü sâbit tutulmuş olur. Piller paralel
olarak, yâni (+) kutuplar (+) larla (-) kutuplar (-)
lerle bağlanırsa gerilim sâbit tutulmuş, ancak ömür,
pil sayısı kadar arttırılmış olur. Bir metal çubuk,
asit veya baz bir ortama daldırılırsa metal çubukla
eriyik (elektrolit) arasında bir potansiyel farkı
meydana gelir. Bu potansiyel farkı, dışarıdan bir
telle birleştirilirse elektron akmasına sebep olur.
Genel olarak iki ana tipte pil vardır: a) Tek eriyikli
piller, b) Çift eriyikli piller.
a) Tek eriyikli piller: Bu tip pillere Volta pili
de denir. Sulandırılmış sülfürik asit (H2 S04)
içine bakır ve çinko çubuklar daldırılırsa bu iki çubuk
arasında bir potansiyel fark meydana gelir.
Burada bakır çubuk pozitif (+) kutbu, çinko çubuk
ise negatif kutbu (-) meydana getirir. Bu tip pilin
potansiyel farkı 1,1 V’tur. İki uç birleştirilirse
elektronların fazla olduğu çinkodan, elektronların
az olduğu bakıra doğru bir elektron akışı olur.
Böylece bir elektrik akımı meydana gelir. Bu akım
bir lambayı yakabilir veya bir cihazı çalıştırabilir.Akım geçtiğinde bakıra gelen elektronlar hidrojen
iyonu tarafından alınarak hidrojen nötr hâle geçer
ve bakırın etrâfmda hidrojen tabakası ortaya çıkar.
Aynı zamanda bakırın gene pozitif potansiyelde
kalması sağlanır. Sülfat iyonları (S04) ise çinkoya
gider ve çinkodan pozitif çinko iyonu koparak
çinko sülfatı (ZnS04) meydana getirirler. Bu olaylar
akım geçtiği müddetçe devam eder. Çinko tamâmen
eriyince pil biter. Bakırın etrâfı da hidrojenle
kaplanarak akım geçirmez olur.
b) Çift eriyikli piller: Bu pilin genel adı löklanşe
pilidir. Aynı zamanda kuru tipi kuru pil diye
anılır. Zil ve el feneri gibi âletlerde kullanılan
kuru piller Löklanşe pilinin değişik tipleridir. Bunlarda
sıvı (likit) elektrolit yerine yarı sıvı, yarı
katı elektrolit kullanılır. Löklanşe pilinin elektroliti
tamâmen sıvı olan amonyum klorür çözeltisidir.
Bu pilin potansiyel farkı takriben 1,5 V’tur.
Karbon çubuğun etrafı mangandioksitle kaplıdır.
Böylece hidrojenin çubuğun üzerini kaplamasını
önler. Hidrojen oksijenle birleşerek suyu
meydana getirir. Pil daha uzun süre akım verebilir.
Pil akım verirken klorür iyonları (Cl ) çinko ile
birleşerek çinko klorür olur (ZnCl). Amonyum
ise (NH4+) pozitif çubuğa gider, hidrojenin biri oksijenle
birleşir, NH3 ise suda kolayca erir. Bu
olay oldukça yavaş olduğundan pil devamlı uzun
süre kullanılmamalıdır. Kesintili olarak kullanılırsa
daha uzun süre çalışır. Genellikle çinko levhânm
bitmesiyle pil akım veremez olur. Bu piller
bitince, yeniden şarj edilemez, yâni doldurulamazlar.
Bundan başka şarj edilebilen piller olan nikelkadmiyum
piller de vardır. Bu piller uzun süre
aynı potansiyel farkı gösterirler ve aniden potansiyel
farkı sıfır olur. Diğer pillerin ise yavaş yavaş
potansiyel farkları azalır.
Pillerin Özellikleri
1. Elektromotor kuvvet (emk): Bir pilin uçları
arasındaki potansiyel farkıdır. Bu, pillerin
elektrotlarına (+ ve – kutuplarına) ve elektrolitine
(asit veya baz) bağlıdır. Pilin boyutları ile hiçbir ilgisi
yoktur. Birimi volttur (1,5 V’luk pil gibi).
2. Akım kapasitesi: Pilin normal kullanma
şartlarında bitinceye kadar verebileceği akım değeridir.
Birimi Amper-saattır (Ah): 1 Ah gibi; yâni
bu pil, 1 amper akımı, 1 saat süreyle verebilir demektir.
Boyutları büyüdükçe akım kapasitesi artar.
3. İç direnci: Pilin iç direnci elektrolitin yoğunluğu
ile ve sıcaklıkla ilgilidir. Elektrolitin yoğunluğu
fazla ise iç direnci azdır. Sıcaklık artınca iç
direnç artar. Bu pilin kendi içinde harcadığı güç bakımından
önemlidir. Genellikle 0,1 ile 1 ohm arasında
değişir. Bitik pillerin iç direnci büyüktür.
Piller hakkında pratik bilgiler: Piller dâima
tâze satın alınmalıdır. Gereksiz yere bol miktardapil alıp saklanmamalıdır. Çünkü zamanla bayatlar
ve ömrü azalır. Saklanması îcab ediyorsa, buzdolabı
gibi soğuk ve serin yerlerde saklanmalıdır.
Pillerin kutupları hiçbir hâlde birbirine değdirilmemeli,
yâni kısa devre yaptırılmamalıdır.
Aksi hâlde pil ömrünü kaybeder.
Uzun süre kullanılmayan cihazlardaki piller
akarak, cihaza zarar verebilir. O hâlde kullanılmayan
cihazların pillerini çıkarmayı ihmâl etmemelidir.