Pil nasıl yapılır?

Taşınabilir elektrikli cihazların enerji ihtiyaçlarını karşılamak için en fazla kullanılan araçlar pillerdir. Temel olarak depoladıkları kimyevi enerjiyi elektrik enerjisine çeviren piller, değişik elektrikli araçlarda kullanılmak üzere değişik boyutlarda ve kapasitelerde üretilerek satışa sunulurlar. Bu günlerde özel olarak telefonlarda ve taşınabilir bilgisayarların yapısında bu cihazların elektrik ihtiyaçlarını belli bir zaman karşılamak üzere batarya adı verilen pil sistemleri kullanılır. Ek olarak batarya sistemleri ve hazır olarak satılan pillerin bazıları şarj edilerek  tekrar kullanılabilme özelliğine de sahiptirler. Peki, elektrik prizlerine bağımlılığımızı büyük oranda ortadan kaldıran pillerin nasıl yapıldıklarını biliyor musunuz?

Pil Nasıl Yapılır?

Bu günlerde en fazla kullanılan piller kuru pillerdir. Bu piller, içlerinde çok akışkan bir sıvı olmadığı için kullanım kolaylığı sağlarlar. Kuru pillerin yaparken çoğunlukla silindirik çinko bir kap kullanılmaktadır. Kabın merkezinde yukarında aşağı doğru uzanacak halde grafit bir çubuk yerleştirilir ve çinko kap ile grafit çubuk arası da elektrolit (iletken) özellikteki ve jel kıvamında özel madde ile doldurulur. Bu biçimde pili oluşturan maddelerin silindir kap içine yerleştirilmesinden sonra, sızıntı oluşumunun önlenmesi ve dayanıklılığının arttırılması için pile bazı işlemler uygulanarak kullanıma kullanıma hazır duruma gelir.

Pildeki grafit çubuk ve çinko kap elektrot olarak adlandırılırlar ve bu maddeler elektrolit madde ile kimyevi bir etkileşime girerler. Elektrolit madde ile etkileşimleri nihayetinde grafit çubuk artı (+) yükle, metal kap ise eksi (-) yükle yüklenir. Elektrotlar arasında oluşan bu potansiyel fark ise, pilin devreye bağlanması nihayetinde eksi kutuptaki elektronların devre üstünden artı kutuba doğru akmasına neden olarak elektrik akımını oluşturmaktadır.

Klasik kuru pilde elektrot olarak karbon çubuk ve çinkodan yapılmış silindirik bir kap, elektrolit olarak da jel kıvamındaki manganez dioksit maddesi bulunmaktadır. Karbon-çinko pillere oranla 7 kata kadar daha uzun ömürlü olan alkalin pillerde ise bu pillerden değişik olacak biçimde elektrolit olarak potasyum hidroksit kullanılmaktadır. Voltaj pili olarak da bilinen civalı pillerde ise elektrot olarak civa ve civa kaplama, elektrolit olarak da alkalin pillerde olduğu gibi potasyum hidroksit kullanılmaktadır.

Bilinen en eski insan yapısı piller, tarihi milattan önce 6. yüzyıla dayanan Bağdat pilleri olsa da, çağımızda kullanılan piller ile ilgili ilk çalışmalar 18. yüzyılda yapılmıştır. Galvani’nin yaptığı biyoloji deneylerinin sonuçlarından ilham alan Alessandro Volta, bakır ve çinko metalleri arasına tuzlu suya batırılmış sünger koyarak elektrik akımı elde etmiştir. Volta pili diye adlandırılan ve elektrik üreten bu sistem devamlı geliştirilerek son yıllarda kullandığımız piller elde edilmiştir. Volta’nın adı ise yapmış olduğu çalışmalardan ötürü ölümünden sonra elektriksel gerilim birimi olarak (Volt) kabul edilmiştir.