بطارية حمض الرصاص المنظم بالصمام (VRLA) ، والمعروفة أيضا باسم البطارية المختومة أو البطارية التي لا تحتاج إلى صيانة ، هي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن. لقد أصبحت شعبية متزايدة في السنوات الأخيرة بسبب ميزاتها الفريدة. على عكس بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية المغمورة ، لا تتطلب بطاريات VRLA تجديد المياه ويمكن استخدامها في أي اتجاه. كما أنها مانعة للتسرب ولديها فتحة أمان لإطلاق الغاز الزائد. نوعان شائعان من بطاريات VRLA هما خلية الهلام وبطاريات الحصيرة الزجاجية الممتصة (AGM).
تتكون بطارية الرصاص الحمضية من عدة خلايا حمض الرصاص سلكية على التوالي داخل حاوية واحدة. تحتوي هذه الخلايا على لوحين من الرصاص مغمورين في محلول إلكتروليت حمض الكبريتيك. أثناء التفريغ ، تولد البطارية الطاقة عن طريق تقليل ألواح الرصاص ، وتحويلها إلى أكسيد الرصاص والكبريتيك. يتم عكس هذه العملية أثناء الشحن ، وتحويل أكسيد الرصاص والكبريتيك مرة أخرى إلى الرصاص النقي وحمض الكبريتيك. ومع ذلك ، بسبب العملية العكسية غير الكاملة ، يتم إطلاق غاز الهيدروجين ، والذي يمكن أن يكون خطيرا إذا تراكم. لمنع ذلك ، تحبس بطاريات VRLA الهيدروجين بالقرب من الألواح ، مما يسمح بإعادة التركيب أثناء دورة إعادة الشحن.
توفر بطاريات VRLA العديد من المزايا مقارنة بالبطاريات التقليدية المغمورة. أولا ، لا تتطلب أي صيانة ، حيث لا توجد حاجة لإضافة الماء إلى المنحل بالكهرباء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إغلاقها ، مما يجعلها مناسبة لمختلف المواضع والاتجاهات دون التعرض لخطر الانسكاب. لتنظيم تراكم الضغط أثناء الشحن ، تشتمل بطاريات VRLA على صمام منبثق أحادي الاتجاه يفتح فقط عند الضرورة. يضمن مانع الحركة المستخدم في هذه البطاريات عدم وجود تسرب أو انسكاب للكهارل.
تتميز بطارية Gel Cell بإلكتروليت يشبه الهلام غير المتحرك ، وهو مزيج من حمض الكبريتيك والسيليكا المدخنة. يسمح هذا التصميم بتركيب بطارية Gel Cell في أي وضع ويوفر مقاومة أكبر لدرجات الحرارة القصوى والصدمات والاهتزازات. يستخدم بشكل شائع في تطبيقات مثل الكراسي المتحركة الكهربائية وبعض المركبات الترفيهية والمولدات.
من ناحية أخرى ، تحتوي بطارية AGM على حصائر رقيقة من الألياف الزجاجية بين الألواح التي تمتص الحمض وتشل حركته. يتيح هذا البناء تفاعلا سريعا للحمض مع مادة اللوحة ويسمح بمقاومة كهربائية داخلية منخفضة. تشتهر بطاريات AGM بقدرتها على إعطاء وأخذ معدلات تيار أعلى أثناء دورات الشحن مقارنة بالبطاريات المختومة الأخرى. تستخدم على نطاق واسع في الدراجات النارية ، ومركبات الدفع الرباعي ، ومنشآت الطاقة الشمسية خارج الشبكة ، ومنشآت طاقة الرياح ، وروبوتات الهواة على نطاق واسع.
باختصار ، توفر بطاريات VRLA بديلا لا يحتاج إلى صيانة ومقاوم للتسرب للبطاريات التقليدية المغمورة. تأتي في نوعين شائعين ، بطاريات Gel Cell و AGM ، ولكل منها مزاياها وتطبيقاتها الفريدة. بفضل فوائدها المختلفة واستخدامها متعدد الاستخدامات ، أصبحت بطاريات VRLA مكونا أساسيا في تخزين الطاقة وصناعة الطاقة الشمسية.
أهم 10 أسئلة وأجوبة للممارسين في تخزين الطاقة أو صناعة الطاقة الشمسية:
1. ما هي بطارية VRLA ، وكيف تختلف عن بطارية الرصاص الحمضية التقليدية المغمورة؟
– بطارية VRLA هي بطارية محكمة الغلق ولا تحتاج إلى صيانة ولا تتطلب تجديد المياه. على عكس البطاريات المغمورة ، يمكن استخدامه في أي اتجاه دون التعرض لخطر الانسكاب.
2. ما هي مزايا استخدام بطاريات VRLA في أنظمة تخزين الطاقة؟
– توفر بطاريات VRLA حلا لا يحتاج إلى صيانة ، مما يقلل من الحاجة إلى الصيانة المنتظمة. كما أنها مانعة للتسرب ويمكن وضعها بأي شكل من الأشكال ، مما يجعلها متعددة الاستخدامات لمختلف التطبيقات.
3. ما هما النوعان الشائعان لبطاريات VRLA؟
– النوعان الشائعان هما بطاريات الخلايا الهلامية ، التي تحتوي على إلكتروليت يشبه الهلام غير متحرك ، وبطاريات AGM ، التي تستخدم حصائر رقيقة من الألياف الزجاجية لامتصاص الحمض وشل حركته.
4. ما هي التطبيقات الأساسية لبطاريات خلايا الهلام؟
– تستخدم بطاريات الخلايا الهلامية بشكل شائع في الكراسي المتحركة الكهربائية وبعض المركبات الترفيهية والمولدات والتطبيقات الأخرى التي تتطلب مقاومة لدرجات الحرارة القصوى والصدمات والاهتزازات.
5. ما هي المزايا التي توفرها بطارية AGM على البطاريات المختومة الأخرى؟
– تتمتع بطاريات AGM بمقاومة كهربائية داخلية منخفضة للغاية ويمكن أن تعطي وتأخذ معدلات تيار أعلى أثناء دورات الشحن. هذا يجعلها مناسبة للدراجات النارية ، ATVs ، أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة ، أنظمة طاقة الرياح ، وروبوتات الهواة على نطاق واسع.
6. هل بطاريات VRLA مناسبة لمنشآت الطاقة الشمسية خارج الشبكة؟
– نعم ، تستخدم بطاريات VRLA ، وخاصة بطاريات AGM ، بشكل شائع في منشآت الطاقة الشمسية خارج الشبكة كبنوك لتخزين الطاقة. إنها توفر حلا موثوقا به وخاليا من الصيانة لتخزين الطاقة الزائدة الناتجة عن الألواح الشمسية.
7. هل يمكن استخدام بطاريات VRLA في أي اتجاه؟
– نعم ، يمكن استخدام بطاريات VRLA في أي اتجاه دون التعرض لخطر الانسكاب. هذا يجعلها قابلة للتكيف بشكل كبير مع التطبيقات المختلفة وإعدادات التثبيت.
8. هل تتطلب بطاريات VRLA صيانة دورية للمياه؟
– لا ، بطاريات VRLA لا تحتاج إلى صيانة ولا تتطلب تجديد المياه. التصميم المختوم وإعادة تركيب غاز الهيدروجين يجعلها مكتفية ذاتيا من حيث مستويات المنحل بالكهرباء.
9. هل بطاريات VRLA مناسبة للبيئات ذات درجات الحرارة العالية؟
– نعم ، توفر بطاريات VRLA ، وخاصة بطاريات Gel Cell ، مقاومة أكبر لدرجات الحرارة القصوى مقارنة بالبطاريات التقليدية المغمورة. هذا يجعلها مناسبة للتطبيقات في المناخات الحارة أو المناطق ذات تقلبات درجات الحرارة.
10. كيف تساهم بطاريات VRLA في سلامة أنظمة تخزين الطاقة؟
– تم تصميم بطاريات VRLA لتكون مانعة للتسرب ولها فتحات أمان لإطلاق الغاز الزائد في حالة تراكم الضغط. وهذا يضمن سلامة واستقرار أنظمة تخزين الطاقة ، مما يقلل من مخاطر الانفجارات أو المواقف الخطرة.
