Genel olarak piller birincil piller (tek kullanımlık) ve ikincil piller (yeniden doldurulabilen) olarak ikiye ayrılır.

Birincil piller kolaylıkla şarj edilemezler, bu yüzden deşarj olduktan sonra bertaraf edilirler. Bu tip piller “kuru piller” olarak bilinir. Hücre içindeki elektrolit sıvı değil pasta halindedir. Hücredeki elektrokimyasal reaksiyonlar geri döndürülebilen reaksiyon değildir, hücre elektrottaki aktif bileşen tükenene kadar çalışır. Genellikle birincil pillerin şarj edilebilir pillerden daha yüksek kapasiteleri ve başlangıç voltajları vardır.

1866 yılında Fransız mühendis Georges Leclanche tarafından bulunmuş olan çinko-karbon piller, Leclanche piller olarak da bilinmektedir. Bu tür piller, diğer pillere göre her an bulunabilmeleri, daha ekonomik olmaları, çok çeşitli alanlarda kabul edilebilir performans göstermeleri ile ayırt edilirler.

Çinko-karbon pillerinde katot olarak mangan dioksit, anot olarak çinko ve elektrolit olarak ise çözünmüş halde çinko klorür veya amonyum klorür bulunmaktadır. Çinko elektrokimyasal özelliği ve ekonomik olması sebebiyle anot olarak kullanılmaktadır. Katot olarak ise ekonomik olması sebebiyle doğal veya kimyasal mangan dioksit kullanılmaktadır. Elektrolit, sulu amonyum klorür veya çinko klorürdür. Elektrolite inert bir metal oksit ilave edilerek pelteleşmesi sağlanır.

Çinko karbon piller şarj edilemezler. En ucuz pillerdir, ancak düşük kapasiteli olmaları nedeniyle kullanılmaları çok önerilmez. Düşük güç kapasitelerinin yanı sıra çinko-karbon pillerin elektrolitlerinin zamanla pilin dışına akıp kullanıldıkları cihaza zarar verebilmeleri de bu pillerin diğer bir dezavantajıdır. Nem içeriğini korumak ve iletkenliği arttırmak için mangan dioksit ile karıştırılmış karbon yer almaktadır.

Üretim maliyetleri bakımından en ucuz olandır. Çok düşük güçte enerji sağlarlar ancak kullanım ömürleri oldukça fazladır. Bu sebepten saatlerde veya uzaktan kumanda cihazlarında kullanılması uygundur.

Halk arasında dökme pil olarak da bilinirler. Karbon pozitif elektrot, Çinko ise negatif bir elektrot olarak çinko-karbon pillerin temel yapısını oluşturur. Bu hücrenin voltajı başlangıçta yaklaşık 1,5 volttur, ancak hücreden enerji alındıkça azalır. Ayrıca raf ömrü kısadır ve soğuk havalarda hızla bozulur. Bu piller uzun bir kullanışlılık geçmişine sahip olmakla birlikte, alkali pillerde bazı sorunların üstesinden gelindiği için kullanımları azalmaktadır.

Çinko karbon piller genellikle beş değişik ölçüde üretilirler; AAA, AA, C, D ve 9 Voltluk yassı pildir. Çinko- karbon piller öncelikle uzun süreli pil ömrü gerektirmeyen cihazlar için tercih edilmektedir. Örnek olarak masa ve duvar saatleri, televizyon için uzaktan kumanda aletleri, hesap makineleri ve el fenerleri gösterilebilir.

Çinko karbon hücresi kapasitesi 400-1700 mAh ‘ a kadardır. Özgül enerjisi 33-42 Wh/kg ‘ dir.

Pillerin ömürlerini kısaltan etkenleri sıralayacak olursak;

1. Pillerden öngörülen değerin üzerindeki şiddetlerde akımların çekilmemesi.

2. Pillerin kısa devrelere maruz bırakılmaması.

3. Pillerin aniden aşırı yüklere tabi tutulmaması.

4. Pillerin çok düşük veya çok yüksek sıcaklıklarda kullanılmaması veya depolanmaması.

5. Pillerin yalnız üreticisi tarafından tavsiye edilen şarj cihazı ile şarj edilmesi.

6. Pillerin aşırı şarjlara uzun sürelerle tabi tutulmaması.

7. Pillerin aşırı seviyelere kadar deşarj edilmemesi (sıfır volt veya negatif gerilimlere ulaşılmaması).

8. Pillerin darbelere, şoklara, titreşimlere, vs. tabi tutulmaması

Pillerin kullanımında ömrü etkileyen faktörlerdir.

Nasıl Çalışır?

Yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru bir elektron akımı ile olur.

Bir bataryanın içindeki temel güç ünitesine hücre denir ve üç ana elemandan oluşur. İki elektrot (elektrik terminalleri) ve bunların arasında elektrolit denilen bir kimyasal vardır. Güvenliğimiz için, bunlar genellikle metal veya plastik bir dış kılıf içinde paketlenir. İçinde bulunan elektrotlara bağlı dış tarafta artı (pozitif) ve eksi (negatif) ise işaretlenmiş iki tane elektrik terminali vardır.

Bir pilin iki elektrotunu bir devreye bağladığınızda, elektrolit sinyallenmeye başlar. Yavaş yavaş, içindeki kimyasallar diğer maddelere dönüştürülür. Elektrotlardaki malzemelerden oluşan iyonlar elektrolit ile kimyasal reaksiyona girer. Aynı zamanda elektronlar bataryanın bağlı olduğu devredende geçerek bataryanın diğer tarafına dolanırlar. Bu işlem elektrolit tamamen bitene kadar devam eder. Bu noktada, iyonlar elektrolitin içinde hareket etmeyi keser ve pil biter.

ÇİNKO KARBO PİL YÖNETMELİK

Günümüzde elektronik endüstrisindeki gereksinimler, üretim maliyetindeki düşüş ve çok yönlü kullanımları sebebiyle pil tüketiminde önemli bir artış yaşanmaktadır.

Tüm pil bileşenleri, özellikle metalik içeriğinden dolayı uygunsuz biçimde uzaklaştırıldığında tehlikeli atık olarak göz önüne alınmakta ve çevre kirliliğine katkıda bulunmaktadır. Pillerdeki potansiyel tehlikeli bileşenler olarak bulunan civa, kurşun, bakır, çinko, kadmiyum, mangan, nikel ve lityumun uzaklaştırılması gerekmektedir.

Ülkemizde ―Atık Pil ve Akümülatörlerin Kontrolü Yönetmeliği‖ 31.08.2004 tarihinde yayımlanmış ve 01.01.2005 tarihinde yürürlüğe girmiştir. Söz konusu yönetmelikle atık pil ve akümülatörlerin çevreye zarar verecek şekilde kullanımları ve doğrudan veya dolaylı olarak alıcı ortama verilmesi yasaklanmıştır.

Atık pil ve akümülatörlerin evsel ve diğer atıklarla birlikte depolanması, alıcı ortama verilmesi ve yakılması yasaktır.

Pil ve akümülatör üretenler ile piyasaya sürenler, atık pil ve akümülatörlerin toplanması, taş-şınması ve bertarafını sağlamak ve bu amaçla yapılacak harcamaları karşılamakla yükümlüdürler.

Atık pil ve akümülatörlerin yönetiminden kaynaklanan her türlü çevresel zararın giderilmesi için yapılan harcamalar ―kirleten öder‖ prensibine göre atık pillerin ve akümülatörlerin yönetiminden sorumlu olan gerçek ve tüzel kişiler tarafından karşılanır.