باتری لیتیومی بخریم یا سرب اسیدی؟
احتمالا تاکنون نام باتری لیتیومی و سرب اسیدی را شنیده باشید. اما آیا می‌دانید که تفاوت باتری لیتیومی و سرب اسیدی در چیست؟
احتمالا تاکنون نام باتری لیتیومی و سرب اسیدی را شنیده باشید. اما آیا می‌دانید که تفاوت باتری لیتیومی و سرب اسیدی در چیست؟ تقریبا تمامی دستگاه‌های قابل حمل و دستی یک باتری دارد. باتری یک نوع وسیله است که انرژی را در خود ذخیره می‌کند تا در زمان نیاز انرژی مورد نیاز دیگر تجهیزات را فراهم کند. اما امروزه انواع متفاوتی از باتری‌ها در دنیای مدرن وجود دارند که از جمله آنها می‌توان به باتری لیتیومی و سرب اسیدی اشاره کرد.
باتری سرب اسیدی عمدتا برای منبع تغذیه بالا استفاده می‌شود که دارای اندازه بزرگ‌تری بوده و البته از مزایای آن این است که می‌تواند مقدار زیادی انرژی را در خود ذخیره کند. باتری لیتیومی نوع دیگری است که از یون‌های لیتیوم به عنوان بخش مهم در الکتروشیمی خود استفاده می‌کند و دارای کاربردهای مختلفی است. در ادامه این مقاله قصد داریم به توضیح تفاوت باتری لیتیومی و اسیدی بپردازیم.
باتری لیتیومی و باتری سرب اسیدی چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟
در ابتدا لازم به ذکر است که باتری‌های لیتیوم دارای انواع مختلفی هستند که ویژگی آنها با یکدیگر متفاوت هستند. باتری‌های سرب اسید نیز دارای انواع مختلفی بوده که البته با تنوع کمتری تولید می‌شوند. علاوه بر این لازم است بدانید که باتری‌های سرب اسیدی با نام‌های سیلد سرب اسید AGM و باتری لیتیومی به نام LiFePO4 یا لیتیوم آهن فسفات یا به اختصار LFP نیز معروف است.
طول عمر سیکلی و عمق دشارژ (Depth of Discharge)
اصلی‌ترین تفاوت باتری اسیدی و لیتیومی در طول عمر آنها در شرایط دشارژ عمیق است. این به این معنی است که باتری‌های لیتیوم قابلیت این را دارند که در سیکل‌های تعداد بالا به صورت عمیق دشارژ شوند و همچنان ظرفیت اولیه نامی خود را حفظ کنند. به طور میانگین 5-10 برابر طول عمر سیکلی بیشتری نسبت به باتری‌های سرب اسیدی دارند. البته استفاده از این باتری‌ها نیازمند سرمایه‌گذاری بالایی است.
مقایسه منحنی طول عمر سیکلی باتری‌های لیتیوم و سرب اسیدی در دمای استاندارد با 100% DOD
همچنین باتری‌های لیتیوم با جریان‌های دشارژ بالا نیز ظرفیت کامل خود را ارائه می‌دهند و این در حالی است که انواع سرب اسیدی در جریان‌های بالای دشارژ ظرفیت واقعی کمتری دارند. بنابراین در کاربردهای سیکلی باتری لیتیوم با ظرفیت نامی Ah کمتر از باتری‌های سرب اسیدی قابل جایگزینی است و این در هزینه‌ها صرفه‌جویی قابل ملاحظه‌ای ایجاد می‌کند.
ارائه ولتاژ ثابت
باتری‌های لیتیوم قابلیت ارائه ولتاژ ثابت در طی زمان دشارژ خود هستند و این در حالی است که سطح ولتاژ باتری‌های سرب اسید از حالت شارژ کامل در طی فرآیند دشارژ به سطوح پایین‌تری می‌رسد. این موضوع برای کاربرد باتری در یو پی اس چندان قابل احساس نیست چون با توجه به اینکه وظیفه دشارژ باتری‌ها و تبدیل آن به برق شهری توسط اینورتر انجام می‌شود و یو پی اس توان ثابتی را در خروجی به مصرف کننده‌ها ارائه می‌دهد. ولی در کاربردهایی که باتری به طور مستقیم به باتری متصل است (به عنوان لامپ‌های LED)، میزان توان که حاصل‌ضرب ولتاژ و جریان است طی فرآیند دشارژ کاهش یافته و بنابراین شدت نور رفته رفته کمتر می‌شود.
زمان شارژ
از دیگر فرق باتری لیتیومی با اسیدی می‌توان به زمان شارژ آنها اشاره کرد. باتری‌ها از هر نوع تکنولوژی که باشند باید پس از دشارژ جهت بازگشت میزان انرژی از دست رفته، شارژ شوند. این مدت زمان برای باتری‌های سرب اسیدی به شدت طولانی‌تر از باتری‌های لیتیومی است و به طور میانگین حدود 4 برابر بیشتر زمان می‌برد.
عملکرد در دماهای بالا
به طور کلی طول عمر باتری‌ها در دماهای بالاتر به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. باتری سرب اسیدی تاثیر بسیار بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم از دما بالا می‌پذیرند.
مقایسه منحنی طول عمر باتری سرب اسیدی با باتری لیتیوم در دماهای مختلف
عملکرد در دماهای پایین
دمای پایین محیط به طور کلی باعث کاهش ظرفیت باتری‌ها با انواع ترکیبات شیمیایی می‌شود. اما دو شاخص مهم دیگر شارژ و دشارژ در خصوص عملکرد باتری‌ها در دماهای پایین وجود دارد. باتری‌های لیتیوم در دماهایی پایین قابل شارژ نیستند ولی باتری‌های سرب اسیدی در دماهایی پایین نیز قابلیت شارژ دارند گرچه با جریان و سرعت کمتر. از طرف دیگر باتری‌های لیتیوم دارای قدرت دشارژ بالاتری نسبت به باتری‌های سرب اسیدی در دشارژ در دماهای پایین هستند.
وزن
وزن باتری‌های لیتیوم به طور میانگین حدود 50% کمتر از وزن باتری‌های سرب اسیدی است و این موضوع به ویژه در کاربردهای پرتابل و وسایل نقلیه حائز اهمیت است. و در کاربردهای استند بای مثل یو پی اس چندان اهمیت ندارد.
دشارژ خودبه‌خودی
باتری‌های لیتیوم نباید در وضعیت شارژ کامل انبار شوند چرا که ممکن است خطرات بسیاری را در پی داشته باشد اما باتری‌های سرب اسیدی را می‌توان در وضعیت 100 درصد شارژ انبار و نگهداری نمود. نکته دیگری که در مورد تفاوت باتری لیتیومی و سرب اسیدی وجود دارد پدیده‌ای تحت عنوان دشارژ خود به خودی است که انواع باتری‌ها در شرایطی که مورد استفاده قرار نگیرند به صورت طبیعی و خودکار بخشی از شارژ خود را به مرور از دست می‌دهند. میزان یا درصد دشارژ خود به خودی در باتری‌های سرب اسیدی بسیار بیشتر از باتری‌های لیتیوم است.
شرایط نصب
باتری‌های سرب اسیدی از نوع سیلد به دلیل بهره‌گیری از تکنولوژی AGM و ونت‌های خودکار تخلیه گاز و رزین‌های اپوکسی قدرتمند قابلیت نصب در حالت‌های مختلف را دارند. این مزیتی است که باتری‌های لیتیوم هم از آن بهره می‌برند. موضوع دیگری که حائز اهمیت است این است که اغلب باتری‌ها بایستی جهت ارائه ولتاژ و ظرفیت مورد نظر با یکدیگر به صورت سری و موازی اتصال پیدا کنند. باتری‌های سرب اسیدی به راحتی می‌توانند به صورت سری و موازی در تعداد بالا در کنار یکدیگر نصب شوند. اما باتری‌های لیتیوم حساسیت‌های فوق العاده‌ای نسبت به این موضوع و کاملا یکدست بودن باتری‌هایی که به صورت سری به هم متصل می‌شوند دارد و بایستی با مدار کنترل کننده آنها یا BMS هم‌خوانی وجود داشته باشد.
ایمنی و محیط زیست
دیگر تفاوت باتری لیتیومی و اسیدی که قصد داریم بررسی کنیم به ایمنی و محیط زیست مربوط است. باتری‌های سیلد سرب اسید از تکنولوژی‌های عایق AGM و دریچه‌های تخلیه خودکار گاز بهره می‌برند و از حیث ایمنی در محل نصب در رده بسیار بالاتری نسبت به باتری‌های لیتیوم قرار می‌گیرند. البته سطح ایمنی باتری‌های لیتیوم آهن فسفات از باتری‌های لیتیوم یون بهتر بوده و در مقابل ضربه و دما مقاومت بیشتری دارد. باتری‌ها به طور طبیعی پس از مدتی طول عمرشان به پایان می‌رسد و موضوع استحصال مواد اولیه آنها با توجه به مضر بودن عناصر پایه سرب یا لیتیوم و همچنین کمیاب بودن آنها بسیار حائز اهمیت است. باتری‌های سرب اسیدی با صرف هزینه بسیار کمتر و در مقیاس گسترده‌تر قابل استحصال بوده و از این جهت نیز دوست داران محیط زیست اغلب طرفدار این نوع باتری هستند.
قیمت
اما در مورد قیمت باتری یو پی اس باید گفت که باتری‌های سرب اسیدی اغلب دارای قیمت بسیار مناسب هستند و باتری‌های لیتیوم تا چند برابر قیمت باتری‌های سرب اسیدی است. البته ناگفته نماند با در نظر گرفتن طول عمر بیشتر باتری‌های لیتیوم، هزینه نهایی خرید باتری (Total Cost of Ownership) در باتری‌های لیتیوم در شرایط کاربرد سیکلی بهتر از باتری‌های سرب اسیدی و در شرایط کاربرد استند بای (یو پی اس) همچنان باتری سرب اسیدی از رقیب خود جلوتر قرار می‌گیرد.
مزیت باتری‌های سیلد اسید نسبت به باتری لیتیومی چیست؟
اکنون که با تفاوت باتری اسیدی و لیتیومی آشنا شدید، در این بخش قصد داریم به مزایای باتری‌های سیلد اسید نسبت به باتری لیتیومی اشاره کنیم. در ابتدا لازم به ذکر است که مشتریانی که در مکان‌های سردسیر یا گرمسیر زندگی می‌کنند، اغلب از باتری سرب اسید استفاده می‌کنند. این نوع باتری بر خلاف لیتیوم تحت تاثیر دماهای شدید قرار نمی گیرد و این از جمله مزایای مهم آن به شمار می‌رود.
باتری کادمیوم سال‌های سال است که تولید شده و به کار برده می‌شود که تکنولوژی آن بسیار قوی و پیشرفته است. علاوه بر این باتری سرب اسید بر خلاف نوع دیگر این توانایی را دارد تا جریان الکتریکی بالا، دما و تخلیه شارژ را به خوبی تحمل کند. این در حالی است که این قطعات درونی در باتری لیتیوم در شرایط سخت باتری را خاموش می‌کند و همین امر موجب ایجاد مشکلات متعددی می‌شود.
باتری سیلد اسید دارای مقاومت بالایی است و در انواع شرایط از جمله دما و جریان برق بالا باتری می‌تواند کارایی خود را به خوبی حفظ کند.
در صورت تمایل به خرید باتری سیلد اسید می‌توانید به نامیرا نیرو مراجعه کنید. این مرکز که تولید کننده و ارائه کننده باتری سیلد اسید است. این محصول را با تضمین قیمت، ضمانت کیفیت برتر محصولات و همچنین همراه با مشاوره تخصصی رایگان ارائه می‌دهد.
سخن پایانی
امروزه انواع مختلفی از باتری‌ها در بازار وجود دارند که هر یک می‌تواند دارای مزایا و معایب خاص خود باشد. از جمله این انواع می‌توان به باتری سیلد اسید و باتری لیتیومی اشاره کرد. در این مقاله سعی بر این بود که شما را با فرق باتری لیتیومی با اسیدی آشنا کنیم.
ساعت 24 از انتشار نظرات حاوی توهین و افترا و نوشته شده با حروف لاتین (فینگیلیش) معذور است.