در سال 1859 فیزیکدانی به نام Gaston Plante باتری سرب اسیدی را اختراع کرد. این نوع باتری از جمله قدیمی‌ترین نوع باتریهای قابل شارژ هستند که نسبت بسیار انرژی به وزن و حجم آن بسیار کم است و توانایی آن در ارائه جریان‌های بالا یعنی باتریهای نسبتا بزرگ نسبت به وزن خود دارند. وجود این ویژگی‌ها به همراه هزینه کمی که دارد باعث شده که استفاده آن‌ها در وسایل نقلیه موتوری کار بسیار راحتی باشد؛ در این صورت است که جریان بالای مورد نیاز برای موتورها کاملا فراهم می‌کند.
این باتری‌ها با تکنولوژی جدیدتری که دارند و هزینه ارزان‌تر به صورت گسترده استفاده می‌شوند. در بسیاری از موارد که جریان جرقه هم مهم نباشد و نمونه‌های دیگر می‌توانند که تراکم انرژی بیشتری را تامین کند. فروش این باتری‌ها در سال 1999 حدود %40 الی %45 در کل دنیا بجز روسیه و چین افزایش یافت. باتری سرب اسیدی در برج‌های سلولی برای ذخیره سازی در منابع قدرت پشتیبان، تنظیمات با قابلیت دسترسی به بالا همچون سیستم‌های قدرت مستقل و بیمارستان‌ها کاربرد دارد. برای این کاربردها، نسخه‌های اصلاح شده سلول استاندارد ممکن است برای بهبود ذخیره سازی کردن و کاهش نیاز نگهداری و تعمیر استفاده شوند.
انواع باتریهای سرب اسیدی
باتری سرب اسیدی به دو صورت تر و خشک تولید می‌شوند که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم:
» باتری سرب اسیدی تر: باتریهای قدیمی مورد استفاده در خودروها از نوع سرب اسیدی تر هستند. قیمت این باتری بسیار کم است و داخل آن از محلول آب و اسید استفاده می‌شود. استفاده از این مدل باتری برای سلامتی افراد مضر است.
» باتری سرب اسیدی خشک: این باتری قابلیت شارژ شدن دارد و معمولا در تجهیزات الکترونیکی همچون باتری یو پی اس استفاده می‌شوند. در واقع استفاده از این باتری هزینه‌های مربوط به تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد.
اجزای تشکیل دهنده باتری سرب اسیدی
باتری سیلید اسید یا سرب اسید معمولا از بخش‌های مختلفی تشکیل می‌شود که هر کدام وظیفه خاصی بر عهده دارند. در ادامه اجزای تشکیل دهنده این باتری‌ها را معرفی می‌کنیم:
» دارای دیواره‌های پلاستیکی و درب هستند که سطح خارجی باتری را کاملا می‌پوشاند. در برابر حرارت ناشی از محیط و جریان الکتریسیته بسیار مقاوم است.
» مجهز به جداکننده صفحات است که این جدا کننده عملکردی همچون عایق دارد. این جداکننده مانعی برای اتصال بین الکترون‌های مثبت و منفی است که معمولا آن را از مواد سلولزی، پی وی سی و سایر مواد شیمیایی می‌سازند. گفتنی است که در این نوع باتری‌ها الکترولیت مچون مایعی آزاد درون باتری‌ها است.
» باتری سرب اسیدی دارای کاتد یا صفحات الکترو فعال منفی است که آن را با نام NAM می‌شناسند.
» باتری سرب اسیدی دارای آند یا صفحات الکترو فعال مثبت است که آن را با نام PAM می‌شناسند.
» مجهز به اتصالات سربی است. همان گونه که از نام این اتصالات مشخص است از سرب تولید می‌شوند.
» دارای الکترولیت است؛ الکترولیت یک محلول با قابلیت یونیزه شدن درون باتری است که به منظور فعل و انفعالات بین الکترون‌های مثبت و منفی استفاده می‌شود.
باتری سیلد اسید چیست؟
باتری سرب اسیدی معمولا در مدل‌های مختلفی همچون انواع سید شده سوپاپ دار تولید می‌شوند. به دلیل این که این باتری‌ها از ترکیب درونی گازها هستند نیازی به اضافه کردن اسید و آب و یا کنترل آن‌ها نخواهد بود. نیازی نیست تحت هیچ شرایطی سوپاپ این باتری‌ها باز شود لذا گازهای داخلی باتری به شدت از بین می‌روند. در نهایت کار طول عمر باتری بسیار کم می‌شود و زمان کمتری می‌توان از آن استفاده کرد.
باید بدانید باتری مناسب برای UPSها یاتری سیلد لید اسید است که هر کلمه آن معنی جدایی دارد. کلمه سیلد یا Sealed یعنی مهر و موم شده یا وکیوم، کلمه لید یا Lead هم به معنای سرب است که در نهایت وازه سیلد لید اسید یعنی باتری سربی اسیدی کاملا وکیوم شده و بسته است. نام گذاری کردن این مدل باتری از روی پلیت و الکترولیت آن‌ها صورت می‌گیرد.
باتوجه به ساختار مهندسی شده این باتری‌ها می‌توان آن‌ها را در حوزه‌های مختلف بدون احتیاج به تعمیرات مورد استفاده قرار داد. البته گاهی اوقات بایستی تمیز شوند و این تنها تعمیر این مدل باتری‌ها است که موارد دیگری را شامل نمی‌شود؛ در این صورت است که طول عمر مفید باتری بیشتر می‌شود.
طرز کار باتریهای سیلید اسید
در رابطه با عملکرد باتری سیلید اسید باید بگوییم با قرار گیری دو فلز غیر همنام در مایع اسید، می‌توان که جریان الکتریکی را بر قرار کرد. فلزهای غیر همنام به الکترود معروف هستند و مایع اسید هم همان الکترولیت است. البته اگر بخواهیم کمی اختصاصی‌تر بیان کنیم الکترود مثبت می‌تواند یون‌هایی با بار منفی را به خود جذب کند سپس این یون‌ها با الکترون مثبت واکنش می‌دهد (الکترون مثبت همان اکسید سرب است). در نهایت کار پتانسیل الکتریکی در دو قطب منفی و مثبت باتری به خوبی ایجاد می‌شود. در هنگام طراحی کردن باتری سیلد اسیدی باید توجه کنند که تنظیم جریان شارژی آن را به صورتی انجام دهند که فرآیند جذب انرژی را به خوبی انجام دهند.
این باتری‌ها در کاربردهای برقی مورد استفاده قرار می‌گیرند مخصوصا در مکان‌هایی که قطعی جریان برق بالایی وجود دارد و به جریان برقی DC نیاز است. این باتری‌ها دارای دو مدل AGM و GEL هستند که در نوع GEL به الکترولیت آن‌ها پودر سیلیکا اضافه می‌کنند تا فرم ژل بگیرند. زمانی که سلولی دشارژ شود اسید و سرب رقیق شده واکنش شیمیایی می‌دهند، در نهایت منجر به تولید سولفات سرب و آب می‌شود.
انواع باتریهای سیلید اسیدی
باتریهای خشک یا لید اسید به‌نوبه خود دارای دو مدل Gel cell و AGM هستند که هر کدام مزیت‌های خاص خود را دارند. در مدل‌های ژله‌ای پودر سیلیکار را به الکترولیت اضافه می‌کنند که فرم ژله‌ای بگیرند. باتری AGM هم در میان پلیت‌های باتری از فایبر گلاس بهره می‌برند. الکترودها و سلفوریک اسیدها بازی می‌کنند و منجر به تشکیل الکترولیت می‌شوند. سلول‌های VRLA فرمول شیمیایی یکسانی از اسید و سرب دارند و در کل در موتورهای برقی استفاده می‌شود. البته به دلیل وزن کمی که دارند در وسایل مربوط به حمل و نقل هم استفاده می‌شود.
کاربردهای باتری سیلید اسید چیست؟
باتری سرب اسیدی یا باتری یو پی اس بسیار با کیفیت مورد استفاده در مراکز سوئیچ، منابع تغذیه UPS، شبکه‌های رایانه‌ای، تجهیزات مخابرات سرور، لیفتراک، تجهیزات مهندسی پزشکی، تجهیزات برقی نیروگاهی، سیستم‌های حفاظتی و اعلام حریق روشنایی اضطراری و ایمنی، پنل‌های خورشیدی، تجهیزات اندازه گیری و آزمایشگاهی، چراغ اضطراری، اتومبیل‌های اسباب بازی جارو شارژی، نجات اضطراری آسانسور درب‌های اتوماتیک و… قرار می‌گیرد. برخی از موارد کاربرد باری سیلد اسید را در ادامه بیان می‌کنیم:
» باتری تجهیزات مخابراتی
» باتری منابع تغذیه یو پی اس
» باتری ویلچر برقی
» باتری تجهیزات پزشکی
» باتری سیستم‌های روشنایی
» باتری لیفتراک برقی
» باتری برد فرمان آسانسور
» باتری مدار فرمان درب‌های اتوماتیک
» روشنایی اضطراری
» تجهیزات پرتابل
» سیستم‌های کنترل
» باتری سیستم‌های حفاظتی و دوربین‌های مدار بسته
سخن نهایی
در این مطلب راجع به باتری سرب اسیدی و انواع آن و کاربرد و… آن صحبت کردیم و با خواندن این مطلب اطلاعات کافی راجع به آن‌ها به دست آوردیم. می‌توانید برای تهیه این باتری‌ها به فروشگاه مبین باتری مراجعه کنید. در این فروشگاه اینترنتی تمام باتری‌ها کیفیت زیادی به همراه قیمت مناسبی دارند و در زمان و هزینه‌های اضافی خود صرفه جویی می‌کنید.
منتشر شده در تاریخ 21 شهریور 1401
