بطارية الجل مميزاتها وعيوبها

بطارية الجل

يؤدي خلط حمض الكبريتيك مع مادة السليكا إلى تحويل السائل الإلكتروليتي إلى معجون شبه صلب، كما في بطاريات الجل وبطاريات AGM التي توفر أداءً مشابهًا للجل ولكن كل نوع يقدم خصائص مختلفة قليلاً لتلبية احتياجات السوق. تُعد بطاريات الجل و AGM جزءًا من عائلة حمض الرصاص ذات الصمام المنظم (VRLA).

ما هي بطارية الجل؟

بطارية الجل (Gel battery) هي أحد أنواع البطاريات تتكون من حمض الكبريتيك مخلوط مع مادة السليكا (ثاني أكسيد السيليكون) تمنح هذه المادة المخلوط شكل هلامي أو عجينة، وتكون موضوعة في حاوية محكمة الإغلاق باستخدام صمامات ضغط خاصة ولا يجب فتحها أبدًا. ولزيادة صلابة الجل يتم إضافة البوليمرات العضوية مثل بوليمرات الأكريليك (acrylic polymers) إلى هلام الخليط من قبل بعض الشركات المصنعة.

بطارية الجل

تتمثل الميزة الخاصة لبطاريات الجل في قدرتها على إعادة تركيب الأكسجين أثناء الشحن، بينما في بطاريات الرصاص الحمضية من المستحيل تحقيق هذا، لذلك فإنه يتدفق ويتصاعد من خلال سدادة التهوية. وأيضًا تظل أيونات الهيدروجين مذابة في بطاريات الجل ولا يتم إطلاقها كغاز، وهذا سبب انخفاض انبعاثات الغازات من بطاريات الجل، وعدم حاجتها لإضافة محلول أو ماء بعكس البطاريات السائلة.

نظرًا للهيكل الصلب للإلكتروليت، فإن بطاريات الجل الموجودة تمتلك سعة منخفضة مقارنة بالبطاريات المغمورة. وتكون عدد دورات التفريغ للجل أكبر من AGM والسر يكمن في احتفاظها بحمض أكثر بسبب تصميمها. وبسبب المقاومة الداخلية العالية للبطارية لا يتم استخدام بطاريات الجل للتطبيقات التي تتطلب سحب تيارات عالية في وقت قصير.

وهناك ميزة أخرى للجل تتمثل في أن لها منحنى أداء على شكل قوس يسمح للبطارية بالبقاء في نطاق الأداء العالي خلال معظم فترة خدمتها قبل الانهيار بسرعة قرب نهاية عمرها الافتراضي. وتدوم بطارية الجل بشكل عام أطول من AGM، بسبب قدرتها على نقل الحرارة إلى الخارج.

كما تتميز بطاريات الجل بالأداء الجيد في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة، وهي أقل عرضة للكبرتة (sulfation) من الأنواع الأخرى، ولكنها تحتاج إلى شحن مناسب وهي حساسة للشحن الزائد ويؤثر عليها بشكل سبي. بالمقارنة، فإن بطاريات AGM متفوقة في درجات الحرارة المنخفضة مع توصيل أفضل للتيار بسبب المقاومة الداخلية المنخفضة.

ونظرًا لعدم وجود محلول سائل قادر على الانسكاب، بالتالي يمكن تركيبها في أي وضع. ومع ذلك، لا ينصح بتركيبها بشكل مقلوب، ولابد من قراءة الداتا شيت للبطارية لمعرفة تعليمات وضعها وتخزينها بشكل آمن.

مميزات بطارية الجل

  • لا تتطلب صيانة دورية لمراقبة مستوى الحمض والماء مثل البطاريات المغمورة (السائلة).
  • انخفاض مستوى التفريغ الذاتي.
  • تمتلك عمر طويل لقدرتها على نقل الحرارة إلى الخارج.
  • يبقى أداء ها عالياً حتى نهاية عمرها، ثم ينخفض ​​بسرعة.
  • الغازات الناتجة منها ضئيلة مقارنةً بالبطاريات السائلة.
  • ارتفاع عدد دورات التفريغ.
  • تتوفر في مجموعة كبيرة ومتنوعة من أحجام البطاريات.

عيوب بطارية الجل

  • تكلفة تصنيع أعلى من AGM ومن البطاريات السائلة، ولذا فهي مكلفة.
  • حساسة للشحن الزائد، ويجب تركيب منظم شحن يحميها من الشحن الزائد.
  • تمتلك بطاريات الجل سعة منخفضة (C20 إلى C3).
  • لا يمكن استخدامها في التطبيقات التي تتطلب سحب تيار عالي في وقت قصير.
  • تنتج غازات والتهوية لازمة.
  • يجب تخزينها في حالة مشحونة.

استخدامات بطارية الجل

تم إدخال بطاريات الجل في أغلب تطبيقات بطاريات الرصاص الحمضية واستبدلتها، ومن أهم الاستخدامات ما يلي:

  • أنظمة الطاقة الشمسية
  • أنظمة الإتصالات
  • مصادر الطاقة غير منقطعة الكبيرة (UPS)، في محطات الطاقة والمستشفيات.
المراجع
  • H. A. KIEHN, BATTERY TECHNOLOGY HANDBOOK
  • F. Kramm, H. Niepraschk, SECONDARY BATTERIES:Gel
  • Gel Lead Acid Battery, battery university

فكرتين عن“بطارية الجل مميزاتها وعيوبها”

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *