بطارية الرصاص الحمضية هي أقدم بطارية قابلة لإعادة الشحن لا تزال تُنتج بكميات ضخمة. اخترعها الفيزيائي الفرنسي غاستون بلانتيه عام 1859. كل خلية تعطي جهداً اسمياً 2 فولت من لوح سالب من الرصاص (Pb) ولوح موجب من ثاني أكسيد الرصاص (PbO₂) مغمورين في حمض الكبريتيك المخفف (H₂SO₄). تُوصل الخلايا على التوالي للحصول على 6 أو 12 أو 48 فولت، وعلى التوازي لزيادة السعة. رغم صعود الليثيوم، تظل الرصاص الحمضية المعيار لاحتياطي الاتصالات وUPS وتشغيل المركبات بفضل نضجها ومنخفض تكلفتها وتيار الإطلاق الهائل.
خلية الرصاص الحمضية بنية طبقية من ألواح وفاصل وإلكتروليت وغلاف. الجدول أدناه يلخص مادة ووظيفة كل مكوّن.
| المكوّن | المادة / البنية | الوظيفة |
|---|---|---|
| اللوح الموجب | شبكة Pb-Sb-Ca بمادة PbO₂ النشطة | توفير السعة الاسمية؛ الحفاظ عليها؛ تقليل التفريغ الذاتي |
| اللوح السالب | شبكة Pb-Sb-Ca برصاص إسفنجي نشط | توفير السعة الاسمية؛ الحفاظ عليها؛ تقليل التفريغ الذاتي |
| الفاصل | فاصل AGM دقيق المسام يحبس الإلكتروليت ويمنع القصر | يمنع القصر +/-؛ يحبس الإلكتروليت؛ يوقف تساقط المادة |
| الإلكتروليت | حمض الكبريتيك (H₂SO₄) المخفف ناقل أيوني | نقل الإلكترونات بين مواد الألواح |
| الغلاف والغطاء | عادة راتنج ABS مقاوم للاشتعال | يحوي الألواح والإلكتروليت |
| الصمام الأمان | مطاط صناعي مقاوم للحمض والشيخوخة | يفرغ الغاز عند الضغط، يحفظ الضغط، يمنع الأكسجين |
| القطب | شريط / قضيب / برغي / سلك | واجهة محكمة لتيار عالٍ وعمر طويل |
عند التفريغ يتفاعل Pb وPbO₂ مع H₂SO₄ مكونين PbSO₄ وماء ويدفعان التيار للحمل. عند الشحن يعكس مصدر خارجي التفاعل ويعيد تكوين Pb وPbO₂ وH₂SO₄. التفاعل الكلي: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ ⇌ 2PbSO₄ + 2H₂O. عملياً هو توازن تعويم/دورة: شحن التعويم يعوّض التفريغ الذاتي، بينما الدورة العميقة تحوّل المادة النشطة مراراً.
حسب احتجاز الإلكتروليت: مغمورة (سائلة، تحتاج ت top-up) وVRLA (صمامية، بلا صيانة) — وتنقسم VRLA إلى AGM (ألياف زجاجية) وGEL (هلام). حسب الاستخدام: SLI (إطلاق)، جرّارة (دورة عميقة) وثابتة (احتياطي). في الاتصالات وUPS تسيطر VRLA-AGM الثابتة.
الجهد (خلية 2 فولت؛ كتلة 6/12/48 فولت)؛ السعة (Ah) عند معدل معين (10 س أو 20 س)؛ المقاومة الداخلية (مؤشر الحالة)؛ معدل C؛ عمر الدورة؛ عمق التفريغ (DoD)؛ التفريغ الذاتي؛ الكفاءة (عادة 80-90٪).
المزايا: سلسلة توريد ناضجة وتكلفة منخفضة؛ تيار إطلاق عالٍ جداً؛ نطاق حرارة واسع؛ قابلية تدوير عالية (استرجاع الرصاص >95٪). القيود: ثقيلة وكبيرة الحجم؛ تحتاج صيانة (خاصة المغمورة)؛ تتكبّد كبريتة عند تفريغها؛ عمر دورة أقل من الليثيوم؛ كثافة طاقة أقل.
طابق الكيمياء مع المهمة: تعويم للاتصالات/UPS، دورة عميقة للاستخدام المتكرر. حدد السعة حسب الحمل ومدة الاحتياط مع هامش حرارة وشيخوخة. حافظ على ~20-25 ℃، ا-control دقة جهد التعويم، وأجرِ اختبارات دورية للمقاومة والتفريغ. استبدل حسب العمر واتجاه المقاومة والسعة لا فقط عند العطل.
محطات الاتصالات الأساسية (احتياطي عند انقطاع الشبكة)، UPS لمراكز البيانات والصناعة، إطلاق SLI وبعض المخازن الثابتة والمتجددة. في كثير من الاحتياطيات تظل الرصاص الحمضية الخيار الأفضل لكل دولار/أمبير-ساعة موثوق.
الليثيوم (LiFePO₄) يتفوق في الوزن وعمر الدورة والصيانة، وأفضل للمتنقل وخارج الشبكة والدورات الكثيرة. لكن الرصاص تبقى جذابة حيث يهم أقل تكلفة أولية وتيار الإطلاق الهائل والموثوقية المجرّبة. الصحيح مقارنة التكلفة الإجمالية لكل كيلوواط-ساعة مفيد لا مجرد سعر الشراء.
أخبرنا بسيناريو التطبيق وحاجة السعة؛ سنرشح الأنسب ونقدم عرض سعر خلال 24 ساعة.
احصل على عرض مجاني →سلسلة SDA10 (48 فولت، 50-200 أمبير-ساعة، 3U-7U) توفر تفريغاً مستمراً 1C، وحوالي 3 أضعاف عمر دورة البطاريات العادية، مع BMS مدمج (SOC/SOH، حماية من فرط/نقص الشحن/التيار/الحرارة) وتدفئة DC + إدارة حرارية. سلسلة متكاملة خلية-إلى-نظام، معتمدة ISO 9001 / ISO 14001 / CE / UL / UN38.3.
تعرف على حلول اتصالات الرصاص →