در دنیای امروز، باتری ها بخش مهمی از زندگی روزمره ما هستند. از تامین انرژی تلفن های هوشمند ما گرفته تا ذخیره انرژی برای مقاصد پشتیبان، باتری ها انواع و اقسام مختلفی دارند

باتری لیتیومی

باتری‌های لیتیوم یون،   بر اساس قوانین شیمی ساخته شده‌اند که شامل حرکت یون‌های لیتیوم بین دو الکترود است: کاتد مثبت و الکترود.با توجه به اینکه این باتریها بصورت سلولی بسته می شوند( یعنی با استفاده از سری و موازی کردن سلول پایه ظرفیتهای ولتاژ و جریان بالاتر را می سازند). لذا قابلیت ایجاد هر پک باطری با هر ظرفیت جریانی را میسر می سازند.

باتری های لیتیومی به خاطر چگالی انرژی بالا و عملکرد طولانی مدت خود شناخته شده اند. آنها بر اساس حرکت یون های لیتیوم بین الکترودهای مثبت و منفی عمل می کنند. این حرکت انرژی الکتریکی تولید می کند و باتری های لیتیومی را برای وسایل الکترونیکی قابل حمل و وسایل نقلیه الکتریکی  و تجهیزات پزشکی ایده آل می کند.

 مزایای باتریهای لیتیومی

• انرژی بالا
• سبک و
• طول عمر بیشتر
• شارژ سریع
• خود پایین

معایب باتریهای لیتیومی

• هزینه بالاتر در مقایسه با SL
• نگرانی های ایمنی
• محیطی

باتریهای سیلد – اسید( سرب اسید مهر موم شده)

باتری سرب اسید در سال 1859 توسط فیزیکدان فرانسوی Gaston Planté اختراع شد و قدیمی ترین نوع باتری قابل شارژ است. با وجود داشتن یک نسبت بسیار کم انرژی به وزن و نسبت انرژی به حجم کم، توانایی آن در ارائه جریان های بالا به این معنی است که باتری های نسبتا بزرگ نسبت به وزنشان دارند. این ویژگی ها همراه با هزینه کم آنها را برای استفاده در وسایل نقلیه موتوری مناسب کرده است تا جریان بالا مورد نیاز موتورها را فراهم کنند.

باتریهای سیلد – اسید ( VRLA ) که معمولاً به عنوان باتری سرب اسیدی مهر و موم شده ( SLA ) شناخته می‌شود ،  نوعی باتری سرب اسیدی است که با مقدار محدودی الکترولیت  راه اندازی می‌شود. جداکننده صفحه یا تبدیل کننده به ژل متناسب بین صفحات منفی و مثبت به طوری  قرار دارد که باز ترکیب اکسیژن در داخل سلول تسهیل شود . و وجود یک شیر کمکی که محتویات باتری را مستقل از موقعیت سلول ها حفظ می کند.

باتری های سرب اسیدی در انواع سیلد شده سوپاپ دار valve regulated lead acid) VRLA این باتری ها به دلیل باز ترکیب درونی گازها هیچ نیازی به افزودن آب و یا اسید و کنترل آنها نمی باشد و سوپاپ های این باتری ها به هیچ وجه نمی بایست باز شوند چرا که به شدت موجب از دست رفتن گازهای درونی باتری می شوند و در نتیجه از طول عمر باتری کاسته خواهد شد.

دو نوع اصلی از باتری های VRLA وجود دارد، شیشه ای جاذب ( AGM ) و سلول ژل ( باتری ژل ).  سلول های ژل، گرد و غبار سیلیس را به الکترولیت اضافه می کنند و یک بتونه ضخیم مانند ژل تشکیل می دهند. باتری های AGM (شیشه ای جاذب) دارای مش فایبر گلاس بین صفحات باتری هستند که الکترولیت را در خود جای داده و صفحات را جدا می کند. هر دو نوع باتری VRLA مزایا و معایبی را در مقایسه با باتری‌های سرب اسیدی تهویه‌شده (VLA) یا یکدیگر دارند.

در باتری ژله ای به الکترولیت آنها پودر سیلیکا اضافه می شود که فرم ژل را به آن می دهد. باتری AGM نیز مخفف Absorbed glass mat می باشند که در میان پلیت های باتری، از فایبرگلاس استفاده می شود. +ترودها و سولفوریک اسید را بازی می کنند و الکترولیت را تشکیل می دهند. سلول های VRLA فرمول شیمیایی یکسانی از اسید-سرب دارند.

با توجه به ساخت آنها، انواع سلول های ژل و AGM VRLA می توانند در هر جهتی نصب شوند و نیازی به نگهداری مداوم ندارند. اصطلاح “بدون تعمیر و نگهداری” نام اشتباهی است زیرا باتری های VRLA هنوز نیاز به تمیز کردن و آزمایش عملکرد منظم دارند. آنها به طور گسترده در دستگاه‌های الکتریکی قابل حمل بزرگ، سیستم‌های قدرت خارج از شبکه و نقش‌های مشابه استفاده می‌شوند، جایی که مقادیر زیادی ذخیره‌سازی با هزینه کمتر نسبت به سایر باتری ها مورد نیاز است.

مزایای باتری سیلد اسید

• مقرون به صرفه
• مقاوم و
• قابل اعتماد
• مناسب برای جریان بالا

معایب باتریهای سیلد  اسید

• سنگین تر
• پایین تر
• طول عمر کوتاه تر
• آرام تر برنامه های کاربردی

کاربرد باتری های لیتیومی

• وسایل نقلیه الکتریکی (EV
• لوازم الکترونیکی قابل حمل
• خورشیدی
• تجهیزات پزشکی

 کاربردهای باتری سیلد-اسید

• سیستم های یو پی اس
• روشنایی اضطراری
• سیستم های هشدار دهنده
• چرخ برقی
• تجهیزات صنعتی

باتری های لیتیومی نحوه استفاده و ذخیره انرژی ما را تغییر داده اند و عملکرد بالایی را در بسته های فشرده ارائه می دهند. با این حال، مزایای آنها با برخی معاوضه ها، مانند ملاحظات هزینه و ایمنی همراه است.

تعمیر باتری تجهیزات پزشکی

باتریهای سیلد اسید قابلیت تعمیر ندارند و پس از اینکه ولتاژ کاری آنها افت کرد می بایست تعویض شوند. این موضوع در مورد با تریهای لیتیومی یا لیتیوم- یون نیز صادق است با این تفاوت که باتریهای لیتیومی قابلیت شوک گرفتن و احیای مجدد برای مدت کوتاهی را دارند.

برای شوک دادن به باتریهای لیتیومی می بایست از یک منبع تغذیه استفاده کنید. پایه های مثبت و منفی منبع تغذیه را به پایه های مثبت و منفی باطری متصل کنید و ولتاژ منبع تغذیه را به قدری افزایش دهید که جریانی معادل 2 تا 3 برابر جریان نامی باتری وارد آن شود.زمان این مدل شارژ دهی را تا گرم شدن باتری ادامه دهید و سپس باتری را از منبع تغذیه جدا کنید.معمولا این زمان بین 2 الی 10 دقیقه بیشتر نخواهد بود.

نکته: دقت کنید اگر باتری در این حالت مدت زیادی بماند احتمال ترکیدن وجود دارد بنابراین احتیاط کنید.

پس از اینکه باتر را جدا کردید و سرد شد. آنرا درون دستگاه قرار دهید تا شارژ کامل شود. با اینکار معمولا باتری می تواند تا چند ماه به کار خود ادامه دهد.

در برخی مواقع نیز در پک باتری لیتیومی یک یا 2 سلول عملکرد خود را از دست داده و موجب می شوند ولتاژ کلی پک افت کند. برای رفع این مشکل ولتاژ دو سر هر سلول را جداگانه اندازه گیری نمایید و با شناسایی سلولهای معیوب آنها را تعویض نمایید تا پک باتری به درستی به کار خود ادامه دهد.