بطارية الرصاص الحمضية هي بطارية قابلة لإعادة الشحن، يعتمد تفاعلها الكهروكيميائي على تفاعل كيميائي بين الرصاص (Pb) وحمض الكبريتيك (H₂SO₄). كانت من أقدم أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن؛ كما أن بطاريات أيونات الليثيوم قابلة لإعادة الشحن، يعتمد تفاعلها الكهروكيميائي على حركة أيونات الليثيوم (Li⁺) بين القطبين الموجب والسالب، وهي من أكثر أنواع البطاريات استخدامًا اليوم.

في بعض الحالات، يمكن استبدال بطاريات الليثيوم أيون ببطاريات الرصاص الحمضية، ولكن يجب مراعاة العوامل التالية:

1. توافق الجهاز

١.١ مطابقة الجهد: تختلف الفولتية الاسمية بين بطاريات أيونات الليثيوم وبطاريات الرصاص الحمضية. على سبيل المثال، يبلغ جهد بطارية أيونات الليثيوم الشائعة ٣.٧ فولت، بينما يتراوح جهد بطاريات الرصاص الحمضية عادةً بين ٦ فولت و١٢ فولت. إذا كان الجهاز مصممًا لاستخدام بطارية أيونات الليثيوم، فقد يؤدي استبدالها مباشرةً ببطارية رصاص حمضية إلى عدم توافق الجهد، مما قد يؤثر على أدائه.

١.٢ الحجم والوزن: عادةً ما تكون بطاريات الرصاص الحمضية أثقل وزنًا وأكثر حجمًا من بطاريات الليثيوم أيون. إذا كان الجهاز مقيدًا بالوزن والحجم، مثل الأجهزة المحمولة أو المركبات الكهربائية، فقد لا تكون بطاريات الرصاص الحمضية مناسبة.

2. فروق الأداء

٢.١ كثافة الطاقة: تتميز بطاريات أيون الليثيوم بكثافة طاقة أعلى بكثير من بطاريات الرصاص الحمضية، مما يعني قدرتها على تخزين طاقة أكبر بحجم ووزن أقل. إذا كانت الأجهزة تتطلب كثافة طاقة عالية، مثل السيارات الكهربائية أو الأجهزة المحمولة، فقد لا تكون بطاريات الرصاص الحمضية كافية.

2.2 عمر الدورة: عادةً ما تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بعمر دورة أطول بكثير من بطاريات الرصاص الحمضية.

2.3 سرعة الشحن: يتم شحن بطاريات الليثيوم أيون بشكل أسرع، وعادة ما يتم شحنها بالكامل في غضون 2-5 ساعات، في حين أن بطاريات الرصاص الحمضية يمكن أن تستغرق 8-10 ساعات.

يوضح الشكل خصائص بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم أيون في مجال السيارات. يتشابه أداء كلا المركبين الكيميائيين عند بدء التشغيل البارد. بطاريات الرصاص الحمضية أفضل قليلاً بوحدة واط/كجم، بينما تُحسّن بطاريات الليثيوم أيون بشكل كبير من عمر دورة التشغيل، وطاقة نوعية أفضل بوحدة واط/كجم، وقبول جيد للشحنات الديناميكية. أما عيوب بطاريات الليثيوم أيون فتتمثل في التكلفة العالية لكل كيلوواط/ساعة، وتعقيد إعادة التدوير، وسجل السلامة الأقل تميزًا مقارنةً ببطاريات الرصاص الحمضية.

3. سيناريوهات التطبيق

3.1 السيناريوهات المناسبة لبطاريات الرصاص الحمضية:

إذا كانت التكلفة عاملاً رئيسياً ولا يتطلب الجهاز أداءً عالياً للبطارية، فقد تكون بطارية الرصاص الحمضية خياراً اقتصادياً. في بعض الحالات التي لا يكون فيها الوزن والحجم مرتفعين (مثل طاقة UPS الاحتياطية)، يمكن لبطاريات الرصاص الحمضية تلبية الطلب.

3.2 مناسب لسيناريوهات بطارية الليثيوم أيون:

تُعد بطاريات أيونات الليثيوم خيارًا أفضل للتطبيقات التي تتطلب كثافة طاقة عالية، وشحنًا سريعًا، وعمرًا طويلًا (مثل المركبات الكهربائية، والأجهزة المحمولة، وأنظمة تخزين الطاقة الشمسية). وفي البيئات القاسية، تتفوق بطاريات أيونات الليثيوم عمومًا على بطاريات الرصاص الحمضية في درجات الحرارة العالية والمنخفضة على حد سواء.

4. السلامة والتأثير البيئي

4.1 السلامة: تتمتع بطاريات الليثيوم أيون عمومًا بآليات سلامة أفضل (مثل أنظمة إدارة البطارية)، بينما تحتوي بطاريات الرصاص الحمضية على الرصاص وحمض الكبريتيك، والتي قد تكون ضارة بالبيئة وصحة الإنسان.

ACEY-BP24-300A500A معدات اختبار نظام إدارة البطارية يمكنه اكتشاف وظيفة لوحة حماية بطارية الليثيوم ومؤشرات الأداء المختلفة. وهو مناسب بشكل خاص لفحوصات المصانع للإنتاج الضخم. طُوّر الجهاز باستخدام مبدأ محاكاة شحن وتفريغ البطارية بالمكثف، ويتميز بوظائف متعددة. يتميز بسهولة التشغيل، وسرعة الكشف، وغيرها. للحجز، يُرجى التواصل معنا.

4.2 الصديقة للبيئة: تتطلب عملية إعادة تدوير والتخلص من بطاريات الرصاص الحمضية اهتمامًا خاصًا لتجنب تلوث المعادن الثقيلة.

5. التكلفة والميزانية

5.1 التكلفة الأولية: عادةً ما تكون تكلفة بطاريات الرصاص الحمضية الأولية أقل من تكلفة بطاريات الليثيوم أيون، ولكن بطاريات الليثيوم أيون تدوم لفترة أطول وقد تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.

5.2 تكاليف الصيانة: تتطلب بطاريات الرصاص الحمضية صيانة منتظمة (على سبيل المثال، إضافة الماء، والتنظيف)، في حين تتطلب بطاريات الليثيوم أيون القليل من الصيانة.

في الختام، إذا لم يتطلب الجهاز وزن البطارية وحجمها وكثافتها وعمرها الافتراضي، وكانت الميزانية محدودة، يُنصح باستبدال بطارية أيون الليثيوم ببطارية حمض الرصاص. ولكن في التطبيقات التي تتطلب أداءً عاليًا وسهولة حمل وعمرًا افتراضيًا طويلًا، غالبًا ما تكون بطاريات أيون الليثيوم الخيار الأمثل.