باتری سرب اسید ژله‌ای مهر و موم شده DKGB2-200-2V200AH

مزایا و معایب باتری لیتیومی، باتری سرب اسیدی و باتری ژله‌ای
باتری لیتیومی
اصول کار باتری لیتیومی در شکل زیر نشان داده شده است. در طول دشارژ، آند الکترون از دست می‌دهد و یون‌های لیتیوم از الکترولیت به کاتد مهاجرت می‌کنند؛ در مقابل، یون لیتیوم در طول فرآیند شارژ به آند مهاجرت می‌کند.

باتری لیتیومی نسبت وزن انرژی و نسبت حجم انرژی بالاتری دارد؛ عمر طولانی. در شرایط کاری عادی، تعداد چرخه‌های شارژ/دشارژ باتری بسیار بیشتر از ۵۰۰ است؛ باتری لیتیومی معمولاً با جریانی معادل ۰.۵ تا ۱ برابر ظرفیت شارژ می‌شود که می‌تواند زمان شارژ را کوتاه کند؛ اجزای باتری حاوی عناصر فلزی سنگین نیستند که محیط زیست را آلوده نمی‌کنند؛ می‌توان آن را به صورت موازی و به دلخواه استفاده کرد و تخصیص ظرفیت به راحتی انجام می‌شود. با این حال، هزینه باتری آن بالاست که عمدتاً در قیمت بالای ماده کاتد LiCoO2 (منابع کبالت کمتر) و دشواری در تصفیه سیستم الکترولیت منعکس می‌شود؛ مقاومت داخلی باتری به دلیل سیستم الکترولیت آلی و دلایل دیگر، بیشتر از سایر باتری‌ها است.

باتری سرب اسیدی
اصول کار باتری سرب-اسید به شرح زیر است. هنگامی که باتری به بار متصل و دشارژ می‌شود، اسید سولفوریک رقیق با مواد فعال روی کاتد و آند واکنش داده و سولفات سرب ترکیبی جدید تشکیل می‌دهد. جزء اسید سولفوریک از طریق دشارژ از الکترولیت آزاد می‌شود. هر چه دشارژ طولانی‌تر باشد، غلظت آن رقیق‌تر است. بنابراین، تا زمانی که غلظت اسید سولفوریک در الکترولیت اندازه‌گیری شود، می‌توان الکتریسیته باقیمانده را اندازه‌گیری کرد. با شارژ شدن صفحه آند، سولفات سرب تولید شده روی صفحه کاتد تجزیه شده و به اسید سولفوریک، سرب و اکسید سرب کاهش می‌یابد. بنابراین، غلظت اسید سولفوریک به تدریج افزایش می‌یابد. هنگامی که سولفات سرب در هر دو قطب به ماده اولیه کاهش می‌یابد، برابر با پایان شارژ و انتظار برای فرآیند دشارژ بعدی است.

باتری سرب-اسید مدت زمان طولانی است که صنعتی شده است، بنابراین از بالغ‌ترین فناوری، پایداری و کاربردپذیری برخوردار است. این باتری از اسید سولفوریک رقیق به عنوان الکترولیت استفاده می‌کند که غیرقابل احتراق و ایمن است. طیف وسیعی از دما و جریان کارکرد، عملکرد ذخیره‌سازی خوب. با این حال، چگالی انرژی آن کم، عمر چرخه آن کوتاه و آلودگی سرب وجود دارد.

باتری ژل
باتری کلوئیدی بر اساس اصل جذب کاتد آب‌بندی می‌شود. هنگامی که باتری شارژ می‌شود، اکسیژن از الکترود مثبت و هیدروژن از الکترود منفی آزاد می‌شود. خروج اکسیژن از الکترود مثبت زمانی شروع می‌شود که بار الکترود مثبت به 70٪ برسد. اکسیژن رسوب شده به کاتد می‌رسد و به شرح زیر با کاتد واکنش می‌دهد تا به هدف جذب کاتد دست یابد.
2Pb+O2=2PbO
2PbO+2H2SO4: 2PbS04+2H2O

آزادسازی هیدروژن از الکترود منفی زمانی شروع می‌شود که بار به ۹۰٪ برسد. علاوه بر این، کاهش اکسیژن روی الکترود منفی و بهبود اورپتانسیل هیدروژن الکترود منفی، خود از واکنش آزادسازی هیدروژن به مقدار زیاد جلوگیری می‌کند.

برای باتری‌های سرب اسیدی مهر و موم شده AGM، اگرچه بیشتر الکترولیت باتری در غشای AGM نگهداری می‌شود، اما 10٪ از منافذ غشا نباید وارد الکترولیت شود. اکسیژن تولید شده توسط الکترود مثبت از طریق این منافذ به الکترود منفی می‌رسد و توسط الکترود منفی جذب می‌شود.

الکترولیت کلوئیدی موجود در باتری کلوئیدی می‌تواند یک لایه محافظ جامد در اطراف صفحه الکترود تشکیل دهد که منجر به کاهش ظرفیت و طول عمر طولانی نمی‌شود. استفاده از آن بی‌خطر و برای حفاظت از محیط زیست مفید است و به معنای واقعی منبع تغذیه سبز است. تخلیه خود به خودی کوچک، عملکرد خوب تخلیه عمیق، پذیرش بار قوی، اختلاف پتانسیل بالا و پایین کوچک و ظرفیت خازنی بزرگ. اما فناوری تولید آن دشوار و هزینه آن بالا است.