ما هي بطاريات هلام? كل شيئ ترغب بمعرفته

عندما يتعلق الأمر بتشغيل الأجهزة المنزلية بشكل مستدام, بطاريات هلام الشمسية هي بدائل عظيمة. هناك الكثير من الأسئلة التي تتبادر إلى ذهنك مثل, "ما هي بطارية هلام? هل ستكون تقنية البطاريات الجديدة هذه كافية لتصميمات نظامي الشمسي؟? كيف أختار أ الشركة المصنعة للبطارية هلام?"

بطاريات الجل مناسبة لأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة. يمكن أن تعمل كمصدر طاقة احتياطي لما تم تركيبه بالفعل الألواح الشمسية أو مجموعات الطاقة الشمسية. في هذه المقالة, سنقدم إجابات لبعض الأسئلة المرهقة ونشرح كل ما تحتاج لمعرفته حول بطارية الجل الشمسية, إيجابياته وسلبياته, ومقارنتها بتقنية بطارية AGM.

ما هي بطارية هلام?

مجموعة من بطاريات الجل WHC SOLAR في صالة العرض — مصدر: WHC بطارية هلام الشمسية

بطاريات الجل هي بطاريات تستخدم إلكتروليتًا يشبه الهلام. يتم الحصول على الإلكتروليت الشبيه بالهلام عن طريق خلط حمض الكبريتيك مع السيليكا للسماح له بالتصلب ويصبح أكثر لزوجة من السائل. تم تصميم بطاريات الجل بشكل مناسب لحل بعض المشكلات التي قد تواجهها أثناء استخدام بطاريات الرصاص الحمضية الرطبة الشائعة. على الرغم من أن بطاريات الجل تشترك في الكثير من أوجه التشابه مع بطاريات الرصاص الحمضية من حيث التصميم ومبادئ العمل, فهي تختلف في مكوناتها. بينما تستخدم بطارية حمض الرصاص محلول إلكتروليت سائل, تستخدم بطارية الهلام إلكتروليتًا أكثر لزوجة. يتكون المنحل بالكهرباء من حمض الكبريتيك الممزوج بالسيليكا كمصلب له. لأن السيليكا تعطي المحلول ملمسًا يشبه الهلام, لا تنبعث بطاريات الهلام الشمسية من أبخرة كثيرة مثل البطاريات التقليدية.

ال بطارية هلام الشمسية كما أنها خفيفة جدًا ومستقرة. نتيجة لهذا, فهي سهلة لتثبيت. كما أنها تتمتع بعمر افتراضي أطول ويمكنها الاحتفاظ بشحنتها لفترة أطول من البطاريات العادية. وقد أدت هذه الميزات أيضًا إلى الاستخدام الواسع النطاق لـ بطاريات هلامية للألواح الشمسية. إن متانتها وخصائصها المفضلة الأخرى جعلتها خيارًا مفضلاً في العديد من التطبيقات مثل أجهزة التنقل الطبية, الأجهزة الإلكترونية, المعدات البحرية, والأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية.

كيف تعمل بطارية الجل?

تسمى البطارية الهلامية أحيانًا ببطارية الخلية الهلامية, هو حمض الرصاص الذي ينظمه الصمام (VLRA) بطارية. مكونات البطارية هي إلكتروليتات تشبه الهلام وحمض الكبريتيك, والتي يتم دمجها مع أبخرة السيليكا. يؤدي وجود السيليكا في بطارية الجل إلى حدوث تفاعل كيميائي, مما يؤدي إلى تكوين مادة ثابتة تشبه الهلام والتي اكتسبت البطارية اسمها منها.

تصنع بطاريات الجل من ألواح موجبة مسطحة أو أنبوبية. تستخدم هذه البطاريات كتلة الهلام غير المتحركة في استخدام الإلكتروليتات وحمض الكبريتيك بنفس طريقة استخدام بطارية الرصاص الحمضية النموذجية. تحتوي بطاريات الجل على نظام أحادي الاتجاه من الصمامات المفتوحة التي تسمح للغازات الموجودة بداخلها بإعادة الاتحاد مع الماء. وهذا يجعلها لا تحتاج إلى أي صيانة حيث لا توجد حاجة للتحقق من مستوى الماء في الأعلى.

هذه البطاريات متعددة الاستخدامات وتنتج القليل جدًا من الغاز أو الأبخرة. نتيجة ل, ويمكن تركيبها بأمان في الأماكن ذات التهوية المحدودة, مثل المنازل السكنية.

مزايا بطاريات الجل الشمسية

عديد فوائد بطاريات الجل جعلها خيارًا شائعًا بشكل متزايد لأنظمة الطاقة الشمسية. يشملوا:

صيانة مجانية: تتكون بطاريات الجل الشمسية من مادة تشبه الهلام بدلاً من السائل, لذلك فهي لا تتطلب سوى القليل من الصيانة أو لا تتطلب أي صيانة حتى تعمل بشكل جيد.
مقاومة للانسكاب دون خوف من التسرب: تتمتع بطاريات الخلايا الرطبة بإمكانية عالية للتسرب على الرغم من أنها تحتوي على أغلفة بلاستيكية. في حالة البطاريات الشمسية من نوع هلام, يحدث العكس. بفضل المادة الشبيهة بالهلام وصمام إزالة الضغط الموجود في هذه البطاريات, لا يوجد خطر التسرب.
تصميم وتركيب مرن: بطاريات الجل مقاومة للانسكاب, مما يجعل من الممكن استخدامها في الوضعين الأفقي والرأسي. هذه الميزة مفيدة بشكل لا يصدق لمجموعة واسعة من تطبيقات البطارية.
تطبيقات الدورة العميقة: تعد بطاريات الجل الخيار الأمثل لتطبيقات الدورة العميقة لأنها تتمتع بدورات حياة تبلغ 500 ل 5000 دورات. وهذا يعني أنه يمكن تفريغها أكثر وإعادة شحنها كواحدة جديدة.
بناء متين ومقاوم: تحتوي هذه البطاريات على مواد بلاستيكية غير موصلة للكهرباء في الجزء الخارجي منها, مما يجعلها مقاومة للاهتزازات الثقيلة, الصدمات, وغيرها من التأثيرات الجوهرية. هذه الميزة تجعلها مناسبة لسيارات الدفع الرباعي.
الحد الأدنى من المخاطر: مع بطاريات هلامية, هناك خطر أقل من الانسكاب. لا يوجد خطر حدوث حروق بحمض الكبريتيك أو تلف المعدات. على عكس بطاريات الرصاص الحمضية, حيث قد تواجه مخاطر التنظيف في حالة الانسكاب, لا داعي للقلق بشأن الانسكاب. بالإضافة إلى هذا, هناك فرصة أقل للتآكل, وتستخدم بطاريات الهلام بشكل شائع مع المعدات الإلكترونية الحساسة.
تحمل أفضل للحرارة: بخلاف كونها أخف من البطاريات العادية, تتمتع بطاريات الجل بقدرة عالية على تحمل الحرارة. ويمكن استخدامها بشكل مناسب في الأماكن ذات أنظمة التهوية المحدودة.

عيوب بطاريات الجل الشمسي

على الرغم من أن بطاريات الجل الشمسية لها مجموعة من الفوائد, لديهم عيوب معينة لهم. ويظهر العيب الرئيسي لهذه البطاريات في سعر بطارية الطاقة الشمسية هلام. عادةً ما تكون بطاريات الجل الشمسية أكثر تكلفة من أنواع البطاريات الأخرى.

يعد معدل الشحن البطيء للبطاريات الهلامية مصدر قلق آخر أيضًا. بالمقارنة مع المتغيرات التقليدية, تستغرق هذه البطاريات وقتًا طويلاً حتى يتم شحنها بالكامل. شيء آخر هو أنه يجب إخراج الشاحن فورًا بعد اكتمال عملية الشحن لمنع خطر حدوث ضرر لا يمكن إصلاحه. لأن هذه البطاريات تحتوي على هلام بالكهرباء, الشحن الزائد يمكن أن يسبب فراغات مع المنحل بالكهرباء و, بالتالي, تقليل عمر البطارية. وقد يصبح من الضروري استخدام منظمات خاصة أثناء شحن هذه الأنواع من البطاريات.

تخزين بطاريات الجل بشكل متكرر في المناطق الساخنة يمكن أن يؤثر سلبًا على الجل, مما يجعلها صلبة وتتقلص بعيدًا عن الألواح. عندها لن تدوم البطاريات كما ينبغي.

ما هو أفضل: AGM أو بطارية جل

بطاريات الجل الشمسية في منشأة WHC SOLAR — مصدر: WHC الشمسية

يعد النقاش حول بطارية AGM مقابل بطارية Gel أمرًا شائعًا جدًا, مع رغبة الجميع في معرفة البطارية التي تعد في الواقع الخيار الأفضل لمجموعة من التطبيقات. لأن لديهم بعض أوجه التشابه, يميل الكثير من الناس إلى الاعتقاد بأن بطارية AGM هي خيار قابل للتطبيق. هناك العديد من الصفات التي تجعل بطاريات الهلام متميزة عن بطاريات AGM.

للإجابة على سؤال أيهما أفضل, سنقوم بإجراء مقارنات أدناه بين كلتا البطاريتين لمساعدتك على اتخاذ قرار مستنير بشأن نوع البطارية المناسب لك.

ماذا تعني بطارية AGM?

ال بطارية AGM, اختصار لحصيرة الزجاج الماصة, هي نوع من بطاريات VLRA المزودة بتقنية البطارية المختومة. في البطارية, تكون الإلكتروليتات محصورة في حصائر رقيقة من الألياف الزجاجية مع ألواح من الرصاص على كلا الجانبين. الحصيرة الزجاجية فائقة الرقة, ويسمى أيضًا فاصل AGM, تمتص الإلكتروليتات بحيث لا تغمر الألواح بحرية كما هو الحال في البطاريات العادية المغمورة بالمياه. تعمل بطاريات AGM على النحو الأمثل لأن السجادة الزجاجية توفر مساحة سطحية كبيرة للتفاعل بين ألواح الإلكتروليت والرصاص. يساعد الصمام على تنظيم الضغط داخل البطارية, حماية سلامتها الهيكلية. تعتبر بطاريات AGM مفيدة جدًا في العديد من تطبيقات الدورة العميقة, مثل البحرية, طيران, وأنظمة الطاقة خارج الشبكة.

إيجابيات بطارية AGM:

فهي خفيفة الوزن ومتينة, مع القدرة على تحمل التجميد. على الرغم من أنها لن تولد الطاقة في درجات الحرارة الباردة, لن تتشقق الألواح وتبقى سليمة.
وتتميز بعمر افتراضي أطول من البطاريات التقليدية. عندما يتم صيانتها بشكل صحيح, يمكن أن تدوم لفترة أطول من بطاريات الرصاص الحمضية المختومة.
لديهم مقاومة داخلية أقل, مما يسمح بتوليد الطاقة بسرعة, خاصة في بطاريات السيارات التي تحتاج إلى دفعات طاقة سريعة لتشغيل المحرك.
بطاريات AGM مقاومة للصدمات والاهتزازات. تعمل الحصائر الزجاجية المشبعة بالكهرباء كمخمد, ومع اللوحات معبأة بإحكام, يتم تقليل تأثير التأثيرات المفاجئة إلى الحد الأدنى. وهذا مفيد في الطائرات العسكرية.
إنها مقاومة للانسكاب ويمكن استخدامها في الأماكن ذات التهوية المحدودة لأنها تحتوي على الحد الأدنى من مخرجات الغاز. وهي أيضًا بطاريات لا تحتاج إلى صيانة.
لديهم معدل شحن سريع وعمق تفريغ أعلى 80% مما يجعلها مثالية لتطبيقات الدورة العميقة مثل أنظمة UPS, عربات الغولف, عربات سكن متنقلة, والمركبات البحرية.

سلبيات بطارية AGM:

بطاريات AGM لها بعض العيوب, تمامًا مثل أنواع البطاريات الأخرى. الجانب السلبي الرئيسي لهذه البطاريات هو أنها باهظة الثمن نسبيًا. تكلفة تصنيعها أعلى من البطاريات التقليدية, مما يجعلها أكثر تكلفة.

هذه البطاريات أيضًا عرضة للتلف نتيجة الشحن الزائد. أن تكون حساسة للشحن الزائد والفولتية العالية, عمرهم والأداء- يمكن أن تتأثر سلبا. سيكون من الأفضل استخدام أجهزة الشحن والمنظمات المحددة للبطاريات لضمان طول العمر الأمثل.

بطارية AGM VS Gel

ال AGM مقابل بطارية هلام المقارنة ضرورية لأن هناك أوجه تشابه قد يجدها البعض مربكة. إذن ما الذي يجعلهم مختلفين؟?

ميزة	بطاريات جل	بطاريات AGM
يكلف	إنها أكثر تكلفة لأن تصنيعها يكلف أكثر	أقل غلاء
تكلفة	يمكن أن تتلف إذا تم الشحن الزائد, مشحونة بشكل غير صحيح, أو يستخدم مع شاحن مدبب.	يتم شحنه بسرعة وقادر على الاحتفاظ بالشحن بشكل جيد
المقاومة الداخلية	لديهم مقاومة داخلية أعلى ولا تعمل بشكل جيد مع الأجهزة التي تحتاج إلى تيارات عالية. لا يمكن استخدامها كبطاريات بداية.	مقاومة داخلية منخفضة للأحماض ويمكن استخدامها كبطاريات بداية.
الهيكل الداخلي	تحتوي بطاريات الجل على صفائح أرق, ويتم تعليق المنحل بالكهرباء في حالة بطارية هلامية.	داخليا, يتم تعليق المنحل بالكهرباء بواسطة حصيرة من الألياف الزجاجية بألواح أكثر سمكًا لمنع التسرب.
هارب الحراري	يتحمل الحرارة بشكل أفضل وأكثر ملاءمة لدرجات الحرارة المرتفعة, أداء جيد في المناطق ذات التهوية السيئة.	إنها توصل الحرارة بشكل سيء لأن الحصيرة الزجاجية تعمل كعازل وهي أكثر ملاءمة لدرجات الحرارة الباردة.
متوسط العمر المتوقع	يمكن تفريغها حتى 90% وسيكون لها أداء وعمر أعلى إذا تم الاعتناء بها جيدًا.	على الرغم من أن بطاريات AGM يمكن أن تستمر لسنوات, التفريغ المتكرر يقلل بشكل كبير من دورة الحياة.

خاتمة

تعتبر بطاريات الجل استثمارًا مفيدًا عند الاعتناء بها بشكل مناسب. لديهم أعلى معدلات الأداء طوال حياتهم عند استخدامها بشكل صحيح. على الرغم من أن أسعار بطاريات الجل الشمسية أعلى من بطاريات الخلايا الرطبة ذات الحجم المماثل, لديهم أداء أفضل في مختلف الاجهزة. إلى جانب ميزات فريدة أخرى, تعتبر هذه البطاريات أكثر أمانًا وموثوقية من البدائل الأخرى.

ما زال, محاولة تحديد خيار البطارية المناسب? تقدم WHC SOLAR حلول بطاريات هلامية لجميع التطبيقات الفريدة. شركة تصنيع منتجات الطاقة الشمسية الشهيرة, لدى WHC SOLAR بطاريات هلامية شمسية الكل في واحد للبيع. زيارتنا على الانترنت أو اتصل بنا اليوم للاستفسار عن أفضل بطاريات الجل لتطبيقات الطاقة الشمسية.