بطارية الرصاص الحمضية هي بطارية قابلة لإعادة الشحن تعتمد على مزيج من الرصاص وحمض الكبريتيك لتشغيلها. يتضمن ذلك غمر مكونات الرصاص في حمض الكبريتيك لتسهيل التفاعل الكيميائي الخاضع للسيطرة.
هذا التفاعل الكيميائي مسؤول عن توليد الكهرباء داخل البطارية، ويمكن عكسه لإعادة شحنها. ومن اللافت للنظر أن هذه التقنية موجودة منذ أكثر من قرن، إذ يعود تاريخ اختراعها إلى عام ١٨٥٩، وقد خضعت لتحسينات كبيرة لتعزيز كفاءتها.
كيف تعمل بطارية الرصاص الحمضية؟
بمصطلحات بسيطة، يتم إنتاج الشحنة الكهربائية للبطارية عندما ترتبط الكبريتات الموجودة في حمض الكبريتيك مع مكونات الرصاص. ولإعادة شحن البطارية، يتم عكس هذا التفاعل، مما يؤدي إلى إرجاع الكبريتات إلى حمض الكبريتيك وتجديد الشحنة الكهربائية.
مع ذلك، من المهم ملاحظة أن كمية أيونات الكبريتات في الحمض محدودة، وأن مساحة سطح الرصاص المتاحة للترابط محدودة أيضًا. ونتيجةً لذلك، مع استنفاد الكبريتات، يضعف شحن البطارية.
نتيجةً لذلك، لا تُعدّ بطاريات الرصاص الحمضية مثاليةً لتشغيل الأجهزة لفترات طويلة. بل إنها تُفضّل التطبيقات التي تتطلب دفعاتٍ قصيرةً من الطاقة القوية.
اقرأ أيضا: هل تحتاج بطاريات AGM إلى التهوية؟
ما هي أنواع بطاريات الرصاص الحمضية؟
هذه هي الأنواع المختلفة من بطاريات الرصاص الحمضية:
1. مختومة أو خالية من الصيانة: طُرحت هذه البطاريات في منتصف سبعينيات القرن الماضي، وهي مُجهزة بصمامات للتحكم في إطلاق الغاز أثناء الشحن عالي الجهد والتفريغ السريع. مصطلح "الرصاص الحمضي المُحكم" غير دقيق إلى حد ما، إذ لا يُمكن إحكام إغلاقها بالكامل.
2. كاتب: صُممت هذه البطاريات لتشغيل المحركات، وتوفر تيارات عالية لأحمال قصيرة وعالية الطاقة تستمر لبضع ثوانٍ. ومع ذلك، فهي غير مناسبة للدورات العميقة.
3. الدورة العميقة: صُممت هذه البطاريات خصيصًا لتوفير طاقة مستمرة لتطبيقات مثل الكراسي المتحركة، وعربات الجولف، والرافعات الشوكية، وغيرها. وهي مصممة لأقصى سعة، وتوفر عدد دورات تشغيل مرتفعًا نسبيًا.
انظر أيضا: ما هي بطارية الدورة العميقة؟
ما هي استخدامات بطاريات الرصاص الحمضية؟
الاستخدامات هي كما يلي:
1. الرصاص الحمضي المختوم (SLA): مستخدمة على نطاق واسع في الشركات الصغيرة أنظمة UPS، وإضاءة الطوارئ، والكراسي المتحركة. تُفضّل بطاريات SLA في مرافق الرعاية الصحية مثل المستشفيات ودور رعاية المسنين نظرًا لسعرها المعقول وموثوقيتها ومتطلبات صيانتها البسيطة.
2. حمض الرصاص المنظم بالصمامات (VRLA): يتم استخدامه لتوفير الطاقة الاحتياطية في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك أبراج مكرر الهاتف الخلوي، ومراكز الإنترنت، والبنوك، والمستشفيات، والمطارات.
3. حصيرة زجاجية ماصة (AGM): يتم استخدامها كبطاريات تشغيل للدراجات النارية، وفي السيارات الهجينة الصغيرة ذات وظائف التشغيل والإيقاف، وفي المركبات البحرية والمركبات الترفيهية التي تتطلب دورة عرضية.
يجب أن يقرأ: بطاريات الرصاص الحمضية مقابل بطاريات الليثيوم أيون - أيهما أفضل؟
ما هي مزايا وعيوب بطاريات الرصاص الحمضية؟
تُظهر النقاط التالية مزايا وعيوب بطاريات الرصاص الحمضية:
المزايا:
- عملية تصنيع فعالة من حيث التكلفة ومباشرة.
- قدرة نوعية عالية، مما يتيح تيارات تفريغ عالية.
- أداء موثوق به عبر نطاق واسع من درجات الحرارة.
- يزيل الحاجة إلى الكتل أو الخلايا أنظمة إدارة البطاريات (BMS).
العيوب:
- انخفاض الطاقة النوعية يؤدي إلى نسبة ضعيفة بين الوزن والطاقة.
- تتطلب عملية الشحن البطيء مع شحن مشبع بالكامل ما بين 14 إلى 16 ساعة.
- يجب تخزينه في حالة مشحونة لمنع الكبريتات.
- عمر دورة محدود، مع تكرار الدورة العميقة مما يقلل من عمر البطارية.
- متطلبات الري للأنواع المغمورة.
- قيود النقل للأنواع المغمورة.
- التأثير البيئي السلبي.
