بطاريات الرصاص الحمضية أم بطاريات الليثيوم: أيهما أفضل للطاقة الشمسية؟

مقارنة حمض الرصاص مقابل بطارية الليثيوم

تكلف بطاريات الرصاص الحمضية أقل مقدمًا، ولكنها تتمتع بعمر افتراضي أقصر وتتطلب صيانة دورية للحفاظ على عملها بشكل صحيح. تعد بطاريات الليثيوم أكثر تكلفة بكثير مقدمًا، ولكنها لا تحتاج إلى صيانة ولها عمر أطول لتتناسب مع سعرها المرتفع. تقدم هذه المقالة مقارنة جنبًا إلى جنب لكلا الخيارين.

على وجه التحديد، سنلقي نظرة على بطاريات الرصاص الحمضية مقابل بطاريات الليثيوم أيون، وهما النوعان الرئيسيان للبطاريات المستخدمة في الطاقة الشمسية. وهنا الملخص:

يعد حمض الرصاص تقنية مجربة وحقيقية وتكلف أقل، ولكنها تتطلب صيانة منتظمة ولا تدوم طويلاً.

الليثيوم هي تقنية بطارية متميزة ذات عمر أطول وكفاءة أعلى، ولكنك ستدفع المزيد من المال مقابل تعزيز الأداء.

دعنا نتناول إيجابيات وسلبيات كل خيار بمزيد من التفاصيل، ونشرح لماذا قد تختار واحدًا على الآخر لنظامك.

لدينا الآن مجموعة كاملة من بطاريات الليثيوم أيون 12 فولت، 24 فولت، و48 فولت لنظامك الشمسي. بطارية الليثيوم BSLBATT تتراوح خيارات السعة من 655 وات في الساعة (واط في الساعة) إلى 3.4 كيلو وات في الساعة، اعتمادًا على الطراز، ويمكن موازنتها لزيادة سعة التخزين لديك إلى الحجم الذي تحتاجه.

بطاريات بيسلبات مصنوعة في الصين. نحن نقدم ضمانًا لمدة 10 سنوات أو 10000 دورة. بطاريات الليثيوم أيون قادرة على التعامل مع الأحمال الثقيلة، حتى شحن C/2 وتفريغ C/1. C/2 يعني أن التيار القادم من مصدر الشحن (جهاز التحكم بالشحن) هو نصف تصنيف أمبير في الساعة. على سبيل المثال، يمكن لبطاريات الليثيوم أيون بسعة 51.2 أمبير أن تدعم شحنًا يصل إلى 25 أمبير، ويمكنها التعامل مع حمولة تصل إلى 60 أمبير! سيؤدي هذا إلى استنزاف البطارية إلى مستوى عمق التفريغ بنسبة 100% (DoD) خلال ساعة واحدة ويمكن إعادة شحنها إلى حالة الشحن بنسبة 100% (SoC) خلال ساعتين. لا تحاول ذلك مع معظم بطاريات الدورة العميقة. يمكنك تحويل بطارية حمض الرصاص الجيدة إلى مرساة للقارب في أي وقت من الأوقات على الإطلاق. ليست مشكلة بالنسبة لبطاريات الليثيوم أيون BSLBATT.

تحديد

تختلف بطاريات الليثيوم أيون بشكل واضح

تختلف بطاريات الليثيوم أيون بشكل واضح عن نظيراتها من حمض الرصاص. كما أنها توفر المزيد من المزايا من حيث الأداء والكفاءة.

ومع ذلك، فهي ليست الحل الأمثل حتى الآن، ولكنها تحظى بشعبية لعدة أسباب. لمساعدتك في الحصول على فهم أفضل لبطاريات الليثيوم أيون ولماذا تكلف عادةً أكثر قليلاً.

فيما يلي تفصيل للإيجابيات والسلبيات.

الايجابيات

خفيفة الوزن وصغيرة الحجم

إذا قمت بمقارنة متوسط ​​بطاريات الليثيوم أيون مع متوسط ​​بطارية الرصاص الحمضية، ستلاحظ أن الأولى يبلغ وزنها حوالي ثلث وزن الأخيرة. من حيث الحجم، فإن نماذج الليثيوم أيون هي نصف الحجم. ونظرًا للغرض من البطارية بالإضافة إلى حقيقة أنك ستخزنها لفترة طويلة جدًا، فكلما كانت أصغر كلما كان ذلك أفضل.

تصميم أنيق

من أول الأشياء التي ستلاحظها هو مدى تصميم بطاريات الليثيوم أيون بشكل أنيق. على عكس بطاريات الرصاص الحمضية، لا داعي للقلق كثيرًا بشأن المظهر.

المزيد من الكفاءة

بالنسبة لبطاريات الليثيوم عالية الجودة، فإن نسبة التفريغ والشحن تقترب من 100% كما ستحصل عليها. وهذا يعني أنه يمكنهم التفريغ والشحن بالكامل دون فقدان الأمبيرات.

زيادة الدورات

لا يمكن للبطاريات أن تمر إلا بقدر معين من دورات الشحن والتفريغ قبل أن تفقد قدرتها وكفاءتها.
مع الليثيوم، سوف تحصل على أكبر عدد ممكن من الدورات، بمتوسط ​​حوالي 5000 دورة إضافية، اعتمادًا على البطارية التي تختارها.
جهد التفريغ المستمر

عند تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية، يصبح الجهد غير متناسق. لكن جهد بطاريات الليثيوم أيون يظل ثابتًا طوال عملية التفريغ، مما يجعلها أكثر أمانًا للاستخدام من حيث حماية المكونات الكهربائية.

أسعار تنافسية

نعم، الاستثمار الأولي لبطارية الليثيوم هو أكثر من بديل حمض الرصاص. ولكن عندما تأخذ في الاعتبار العمر الافتراضي والقدرة والأداء، فمن المحتمل أن تكلفك بطاريات الرصاص الحمضية المزيد على المدى الطويل.

صيانة منخفضة

من المحتمل أنك ستنسى وجود البطارية لأنها تتطلب القليل جدًا من الصيانة.

أكثر صديقة للبيئة

تعتبر بطاريات الليثيوم أيون أكثر صداقة للبيئة، مما يعني أنك تترك بصمة كربونية أصغر.

سلبيات

كما ذكرنا سابقًا، فإن الليثيوم أيون ليس الحل الأمثل. لديها بعض العيوب التي تريد أخذها في الاعتبار أولاً، وهي تشمل:

يكلف

على الرغم من توفير المال على المدى الطويل، إلا أن ذلك لا يجعل الاستثمار الأولي أقل ترويعًا.

ارتفاع درجة الحرارة

أنت لا ترغب في ارتفاع درجة حرارة بطارية الليثيوم، لأنها ستؤدي إلى انخفاض الكفاءة.

كيف يمكن مقارنتها ببطاريات حمض الرصاص الجيدة؟

في حين أن بطاريات الليثيوم BSLBATT تكون أكثر تكلفة عند المقارنة المباشرة بين Wh وWh مع بطاريات الرصاص الحمضية، إذا قارنت التكلفة لكل دورة على مدار عمر البطارية، فسترى أن تكلفة النظام لبطاريات الليثيوم يمكن أن تكون أقل من الرصاص -حامض. في الواقع، يمكنها توفير المال مقارنة بالبطاريات المنافسة. قد تسأل كيف يمكن أن يكون ذلك؟

دعونا نقارن بين الطراز الكلاسيكي في عالم الطاقة الشمسية خارج الشبكة، بطارية الرصاص الحمضية Trojan T-105 المغمورة بالمياه. إنه 6 فولت، 225 أمبير في الساعة (أمبير في الساعة) بإجمالي 1350 وات في الساعة (واط في الساعة). يكلف حوالي 160 دولارا. سنقوم بمقارنة ذلك مع BSLBATT 1310Wh 12V، 102.4Ah، والذي يكلف حوالي 1750 دولارًا. أعلم أن هذا يزيد بمقدار 10 أضعاف بالنسبة للبطارية ذات السعة نفسها تقريبًا، لكن ابقِ معي لمدة دقيقة.

لا تحب بطارية الرصاص الحمضية النموذجية أن يتم تدويرها وشحنها وتفريغها بعمق. إن عمق التفريغ بنسبة 50٪ (DoD) الذي نسمع عنه عادة هو الملاذ الأخير، بعد 3 أو 4 أيام من عدم وجود الشمس. أنت لا تريد تفريغ البطارية بعمق يوميًا. إذا قمت بذلك، فقد تدوم البطارية لبضع سنوات فقط. كما ترون في الرسم البياني أدناه، فإن استخدام 50% من بطارية Trojan T-105، وهي العمود الفقري لأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة، سيؤدي كل يوم إلى حوالي 1200 دورة. ولكن إذا كنت تستخدم 20% فقط من البطارية كل يوم، فيمكنك مضاعفة عمرها إلى 3000 دورة.

5 اختلافات رئيسية بين بطاريات الرصاص الحمضية والليثيوم

1. دورة الحياة

عند تفريغ البطارية (استخدمها لتشغيل أجهزتك)، قم بشحنها احتياطيًا باستخدام اللوحات الخاصة بك، وهو ما يشار إليه بدورة شحن واحدة. نحن لا نقيس عمر البطاريات بالسنوات، بل بعدد الدورات التي يمكنها التعامل معها قبل انتهاء صلاحيتها.

فكر في الأمر مثل تحديد عدد الأميال المقطوعة على السيارة. عند تقييم حالة السيارة المستعملة، فإن عدد الكيلومترات المقطوعة يهم أكثر بكثير من سنة إنتاجها.

الأمر نفسه ينطبق على البطاريات وعدد مرات تدويرها. قد تمر بطارية الرصاص الحمضية المغلقة في منزل لقضاء العطلات بـ 100 دورة في 4 سنوات، في حين أن نفس البطارية قد تمر بأكثر من 300 دورة في عام واحد في مسكن بدوام كامل. الشخص الذي مر بـ 100 دورة هو في حالة أفضل بكثير.

عمر الدورة هو أيضًا دالة على عمق التفريغ (مقدار السعة التي تستخدمها قبل إعادة شحن البطارية). تؤدي عمليات التفريغ العميقة إلى زيادة الضغط على البطارية، مما يقلل من عمر دورة البطارية.

2. عمق التفريغ

يشير عمق التفريغ إلى مقدار السعة الإجمالية المستخدمة قبل إعادة شحن البطارية. على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم ربع سعة بطاريتك، فإن عمق التفريغ سيكون 25%.

لا يتم تفريغ البطاريات بشكل كامل عند استخدامها. وبدلاً من ذلك، فهي تحتوي على عمق تفريغ موصى به: أي الكمية التي يمكن استخدامها قبل إعادة تعبئتها.

يجب تشغيل بطاريات الرصاص الحمضية حتى عمق تفريغ يصل إلى 50% فقط. وبعد هذه النقطة، فإنك تخاطر بالتأثير سلبًا على عمرهم.

في المقابل، يمكن لبطاريات الليثيوم التعامل مع عمليات التفريغ العميق بنسبة 80% أو أكثر. وهذا يعني في الأساس أنها تتميز بقدرة أعلى قابلة للاستخدام.

3. الكفاءة

بطاريات الليثيوم أكثر كفاءة. وهذا يعني أنه يتم تخزين واستخدام المزيد من الطاقة الشمسية الخاصة بك.

على سبيل المثال، تبلغ كفاءة بطاريات الرصاص الحمضية 80-85% فقط حسب الطراز والحالة. وهذا يعني أنه إذا كان لديك 1000 واط من الطاقة الشمسية تدخل في البطاريات، فلن يتوفر سوى 800-850 واط بعد عملية الشحن والتفريغ.

بطاريات الليثيوم فعالة بنسبة تزيد عن 95%. في نفس المثال، سيكون لديك أكثر من 950 واط من الطاقة المتاحة.

الكفاءة الأعلى تعني شحن البطاريات بشكل أسرع. اعتمادًا على تكوين نظامك، قد يعني ذلك أيضًا شراء عدد أقل من الألواح الشمسية، وسعة بطارية أقل، ومولد احتياطي أصغر.

4. معدل الشحن

مع الكفاءة الأعلى يأتي أيضًا معدل شحن أسرع لبطاريات الليثيوم. يمكنها التعامل مع تيار كهربائي أعلى من الشاحن، مما يعني أنه يمكن إعادة تعبئتها بشكل أسرع بكثير من حمض الرصاص.

نعبر عن معدل الشحن ككسر، مثل C/5، حيث C = سعة البطارية بالأمبير/ساعة (Ah). لذا فإن شحن بطارية بقوة 430 أمبير بمعدل C/5 سيتلقى 86 أمبير شحن (430/5).

بطاريات الرصاص الحمضية محدودة في مقدار تيار الشحن الذي يمكنها التعامل معه، ويرجع ذلك أساسًا إلى ارتفاع درجة حرارتها إذا قمت بشحنها بسرعة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، يصبح معدل الشحن أبطأ بشكل ملحوظ عندما تقترب من السعة الكاملة.

يمكن أن تشحن بطاريات الرصاص الحمضية بحوالي C/5 أثناء المرحلة السائبة (سعة تصل إلى 85%). بعد ذلك، يتباطأ شاحن البطارية تلقائيًا لتفريغ البطاريات. وهذا يعني أن بطاريات الرصاص الحمضية تستغرق وقتًا أطول في الشحن، وفي بعض الحالات تزيد عن ضعف المدة التي يستغرقها بديل الليثيوم.

5. كثافة الطاقة

تزن بطاريات الرصاص الحمضية الموجودة في المقارنة أعلاه حوالي 125 رطلاً. بطارية الليثيوم تصل إلى 192 رطلاً.

يمكن لمعظم القائمين على التركيب التعامل مع الوزن الزائد، ولكن قد يجد أصحاب الأعمال اليدوية أن تركيب بطاريات الليثيوم أكثر صعوبة. من الحكمة الاستعانة ببعض المساعدة في رفعها ونقلها إلى مكانها.

ولكن هذا يأتي مع مقايضة: كثافة الطاقة في بطاريات الليثيوم أعلى بكثير من حمض الرصاص، مما يعني أنها تناسب سعة تخزين أكبر في مساحة أقل.

كما ترون في المثال، يتطلب الأمر بطاريتي ليثيوم لتشغيل نظام بقدرة 5.13 كيلووات، لكنك ستحتاج إلى 8 بطاريات حمض الرصاص للقيام بنفس المهمة. عندما تأخذ في الاعتبار حجم بنك البطارية بالكامل، فإن وزن الليثيوم أقل من النصف.

يمكن أن يكون هذا مفيدًا إذا كنت بحاجة إلى الإبداع في كيفية تركيب بنك البطارية الخاص بك. إذا كنت تعلق حاوية على الحائط أو تخفيها في خزانة، فإن كثافة الطاقة المحسنة تساعد بنك بطارية الليثيوم الخاص بك على التكيف مع المساحات الضيقة.

لدينا مجموعة من الخيارات

إذا ألقيت نظرة على نطاق بطاريات الليثيوم أيون متوفرة هنا في BSLBATT ، ستلاحظ أن هناك نطاقًا سعريًا مريحًا، ونحن نقدم فقط البضائع عالية الجودة.

إن العثور على المنتج المناسب لك هو ببساطة مسألة تقييم احتياجاتك، يليها إلقاء نظرة فاحصة على المواصفات والميزات في مجموعتنا.