باتری ژله ای چیست؟
باتری ژله ای یک باتری اسید سرب است که از باتری سیلد ( باتری های بدون نیاز به مراقبت) متفاوت هستند درحالی همه تصور می کنند این دو باهم یکسانند. این باتری هااز ترکیب اسید سولفوریک با سیلیس فوم تشکیل شده است که حالت ژل در آن ایجاد می شود. این امر باعث می شود که الکترولیت مایع به ماده ی ژلی می چسباند که مانع از ریختن آن به خارج از باتری می شود.
بنابراین نگهداری و حمل و نقل باتری های ژله ای بسیار آسان و ایمن است چرا که حتی با تغییر زاویه باتری الکترولیت آن نشت نخواهد کرد. باتری های ژله ای را نمی توان به عنوان باتری ماشین استفاده کرد چرا که قدرت استارت زنی آن ها حدود 30 تا 40 درصد کمتر از باتری های معمولی است.
صفحات باتری ژلی دارای صفحات کمتر ولی با ضخامت بیشتر نسبت به باتری های دیگر است. و دارای شیر تنظیم بوده که نیازی به هیچگونه مراقبتی ندارد. این باتری های چند منظوره می توانند در محیط های خیلی گرم و بدون تهویه به کار خود ادامه دهد و در هوای سرد دشارژ نشود.
ساختار باتری ژله ای
همانطور که متوجه شدید صفحات این باتری ها به صورت ثابتی در محلول الکترولیت ژلی قرار گرفته اند که باعث می شود تولید گاز در اثر نوعی واکنش های شیمیایی به حداقل خود برسد. در نتیجه سطح الکترولیت آن کاهش نمی یابد و نیازی به چک کردن سطح الکترولیت و اضافه کردن آب به آن نیست. به منظور آزاد کردن فشارهای به وجود آمده، این باتری ها دارای یک شیر اطمینان روی درپوش باتری هستند.
از طرفی استفاده از لایه های فایبر گلس در این باتری ها، مقاومت خیلی خوبی در برابر هر گونه ارتعاشی ایجاد کرده است، بعلاوه بر آن این باتری به طور کامل و محکم عایق بندی 100% Spill Proof شده است که حتی با واژگونی کامل باتری، هیچگونه نشتی از آن دیده نمی شود.
یکی از رموز تولید باتری ژله ای خوب، ساخت دریچه آن است. باتری های ژله ای اقتصادی و کوچک از دریجه هایی شامل پلاستیک EPDM استفاده می کنند(EPDM مخفف اتیلن پروپیلن دیِن مونومر است). باتری های ژله ای بزرگ و با کیفیت بالا برای استفاده از دمای بالا و پایین، از دریچه هایی که برای نگهداری بهتر رطوبت طراحی شده اند، استفاده می کنند.
چگونه یک باتری ژلی کار می کند؟
یک باطری ژل با شیر تنظیم می شود، باتری اسید سرب که در آن یک مقدار از پیش تعیین شده از الکترولیت، همراه با اسید سولفوریک با بخار سیلیکا ترکیب شده است. این واکنش شیمیایی باعث می شود که یک ژل متحرک مانند ژل به نام این باتری ها قرار گیرد.
باتری های ژل عملا تعمیر و نگهداری می شوند، زیرا آنها از دریچه های یک طرفه استفاده می کنند که گازهای داخلی را مجددا به آب می ریزند،بنابراین هر گونه نیازی را برای بررسی آب مقطر و یا نظارت بر سطح آب از بین می برد.
باتری های ژل بسیار قدرتمند و همه جانبه هستند. آنها می توانند در مکانهایی قرار گیرند که در آن تهویه محدود باشد. چرا که مقدار گاز فوم تولید شده توسط آنها، بسیار ضعیف (تقریبا صفر) می باشد. با این تفاسیر حتی شما می توانید این باتری ها را در منزل نصب کنید که میزان تهویه هوا در منزل کمتر است.
به دلیل دارا بودن آنتیموان با محلول الکترولیت مقاومت مناسبی در برابر بارهای سیکلی دارند. تاثیرات منفی این پدیده قابل چشم پوشی است. وجود صفحات کوتاه و ضخیم و الکترولیت ژلی باعث به وجود آمدن مقاومت زیادی در برابر بارهای سیکلی می گردد.
به منظور فراهم آوردن ظرفیت قدرتی بالا، از لایه های فایبرگلاس نیز استفاده می شود که در نتیجه باعث تکمیل شدن ۵۰۰ تا ۷۰۰ سیکل در هنگام دشارژ شدن ۶۰ درصدی باتری خواهد شد.
فیلم محتوای داخلی باتری ژلی
در این ویدئو مشاهده می کنید که چگونه آب و زاج با هم مخلوط شده و مدتی باقی مانده است. همچنین ماده شیمیایی کریستال سولفات پتاسیم آلومینیوم باهم یک مده ژلی را ایجاد می کنند، در ادامه خواهید دید این باتری چگونه کار می کند.
نکات مهم در شارژ باتری ژله ای
باتری های ژل خود را با دقت کنترل کنید
هنگام انتخاب شارژر برای باتری های ژل، باید توجه ویژه ای را در هنگام ولتاژ پایین انجام دهید. تغییر در ولتاژ می تواند منجر به شکست و کاهش عملکرد شود.
گاهی اوقات واژه GEL سلول به طور معمول به باطری های با مهر و موم شده، نگهداری آزاد و به عنوان تنظیم کننده بر روی کنترل کننده های شارژ اشاره می شود.
این می تواند گیج کننده باشد و در هنگام شارژ ممکن است انتخاب شارژر یا تنظیمات نادرست منجر شود.
در صورت استفاده از روش های دیگر شارژ مانند مبدل ها، باید تنظیم کننده های مناسب برای کنترل ولتاژ شارژ نگه داشته شوند. همچنین این باتری ها کمتر مستعد سولفاته شدن هستند اما نیاز به شارژ صحیح و ولتاژ متغیر دارند. محدوده ولتاژ شارژ عمومی باتری ژله ای 12 ولت ۱۴ ولت به ۱۴٫۲ ولت و محدوده ولتاژ شناور ۱۳٫۱ ولت تا ۱۳٫۳ ولت است.
باطری های مهر و موم شده ژل ممکن است تا 6ماه هم شارژ خود را نگه دارند; اما بهتر است زمانی که از آن به مدت طولانی ( بیشتر از 2هفته) استفاده نمی کنید باتری را از وسیله ( اسکوتر، صندلی ویژه معلولین و …) جدا کنید.
مزایای استفاده از باتری ژله ای
طبق دلایل زیر این باتری ها برای استفاده در سیستم های خورشیدی بسیار مناسب هستند
- تعمیر و نگهداری رایگان
- حفظ شارژ اولیه در صورت استفاده از شارژر مناسب برای آن
- عدم نشت الکترولیت و رسوب (موثر در حمل و نقل و نگه داری آسان)
- بنابراین حداقل خوردگی با تجهیزات الکترونیکی حساس سازگار است
- عملکرد خوب در بیشتر دماها( 40- الی 140 فارنهایت)
- مقاوم در برابر لرزش و گرما و شوک
- استفاده در مکان هایی که تهویه مناسب ندارند. ( بدلیل عدم تولید گاز/فوم)
- برای برنامه های کاربردی چرخه عمیق مناسب است و عمر آنها در محدوده ۵۰۰ تا ۵۰۰۰ چرخه است
مقایسه و مزایای باتری ژله ای نسبت به باتری AGM
معمولا باتری های Gel را با باتری های AGM اشتباه می گیرند چرا که شباهت های زیادی بین این دو باتری وجود دارد. هردوی آن ها نوترکیب هستند، یعنی اکسیژن تولید شده از صفحه مثبت از طریق صفحه منفی جذب می شود و صفحه ی منفی به جای تولید هیدروژن، آب تولید می کند. که باعث حفظ مقدار آب در باتری می شود. بنابراین این دو باتری هردو مهر و موم شده و تنظیم شده هستند و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، مقاوم در برابر ارتعاش و لرزه و قابل نصب در هر موقعیتی هستند.
تفاوت عمده این دو باتری در الکترولیت آن هاست، الکترولیت موجود در باتری GEL در حالت ژله ای قرار دارد در صورتی که در AGM به جداره های شیشه ای جذب شده است. با توجه به خواص ژل، باتری در دماهای پایین تر 32 درجه نمی تواند به کار خود ادامه دهد، درحالیکه باتری AGM به کار خود ادامه می دهد. بنابراین باتری های ژل مناسب تخلیه شارژ عمیق هستند چرا که در مقایسه با AGM اسید بیشتری دارند و صفحات را بهتر محافظت می کنند. البته در صورت وجود جریان بالاتر، AGM سازگار تر است.
از ویژگی های دیگر باتری های ژله ای،استفاده از منحنی زنگوله ای در عملکردشان است. به طوریکه باتری در بیشتر زمان عمر خود، در بالاترین سطح عملکرد خود قرار دارد وتنها در اواخر عمرش، دچار افت ناگهانی عملکرد می شود. درصورتیکه عملکرد AGM از مدل زنگوله ای پیروی نمی کند، این نوع باتری ها به تدریج قدرت خود را از دست می دهند.
باتری ژله ای خورشیدی
مهمترین مزیت باتری های ژله ای، ویژگی کارایی بالا در دمای بالا است در عوض، AGM ها در دمای پایین عملکرد بهتری دارند که این ویژگی به دلیل مقاومت درونی پایین آنهاست. همچنین گفته می شود که دفعات سیکل در باتری های ژله ای بیشتر از باتری های AGM است ودلیل آن هم وجود اسید بیشتر به خاطر طراحی این باتری هاست. از طرف دیگر، به دلیل مقاومت درونی بالا، باتری های ژله ای در موقعیت های بسیار سیال استفاده نمی شوند.
از لحاظ دوام و هزینه، باتری های اسید سربی شناور، در عملیات آماده به کاری بادوام تر اما گران تر هستند و نیاز به تجهیزاتی برای بازیابی آب دارند. باتری های اسید سرب ژله ای از نوع شناور باتری های اسید سربی، ارزان تر هستند و در نصب UPS در ارتباطات بیشتر کاربرد دارند.
باتری AGM ارزانتر بوده و نسبت به ژل توانایی بار بیشتری دارد. هر دو سیستم آینده درخشانی داشته و همچنان در عملیات آماده به کاری که نیاز به عمق گردش کمی دارد به کار گرفته می شوند.
موارد زیر به مزایا و محدودیت های باتری GEL را به طور خلاصه نشان داده است.
مزیت های باتری ژلی
- نیاز به تعمیر و نگهداری ندارد، می تواند به پهلو نصب شود.
- عمر طولانی به دلیل ویژگی انتقال گرما به بیرون
- عملکرد خیلی عالی در طول عمر و افت شدید عملکرد در اواخر عمر
- از ترکیب اکسیژن و هیدروژن می تواند آب تولید کند.
- نسبت به AGM کمتر خشک می شود و کارکردی ایمن و عالی حتی بدون رسیدگی و مراقب دارد.
- تعداد سیکل بالا و تحمل گرمای زیاد و استفاده طولانی
- در سایز های مختلف در بازار وجود دارد.
معایب و محدودیت های این باتری
- هرچند ژل نسبت به AGM تحمل بیشتری دارد ولی در کل نسبت به شارژ مکرر حساس هستند.
- انرژی خالص و جریان بار آن، در حد متوسط است.
- حساس به تخلیه گاز، نیاز به سیستم تهویه دارد.
- ابه غیر از نوع شناور آن ها، در انبار باید در حالت شارژ شده نگهداری شود.
اگر دوست دارید بیشتر در مورد تفاوت باتری های ای جی ام و ژلی اطلاعات داشته باشید مقاله ی تفاوت ها و شباهت های باتری AGM و ژله ای را مطالعه کنید!
کاربردهای باتری ژله ای
همانطور که در بالا توضیح داده شد این باتری ها به دلیل قدرت استارت پایین، نمی توانند به عنوان باتری خودرو های سواری استفاده شوند. ولی می توانند برای موتور سیکلت و جرثقیل های بالا برنده که نیاز چندانی به قدرت بالای استارت ندارند، به کار روند.
این باتری ها معمولا در شرایط سیکلی حاد کاربرد دارند همچنین در مواردی که از دینام استفاده می شود که نیاز به انرژی فعال سازی بالایی نیست، می توان براه اندازی سیستم استفاده شود. به طور مثال از این باتری ها، در انواع ویلچر معلولین، جاروبرقی، صنایع قایق سازی، روشن سازی ساختمان ها و یخچال که دارای دینام و موتور با مصرف انرژی ثابتی هستند، استفاده می شود.
جهت انتقال انرژی به واحدهای راه انداز کوچک ( به طور مثال ماشین هایی نظیر جاروبرقی و صندلی برقی معلولین) تامین انرژی جهت راه اندازی و نصب سیگنال ها، روشنایی ساختمان سازی، قایق ها و سایر تجهیزات فرعی استفاده می شود.
آیا باتری ژلی برای استفاده در موتور سیکلت مناسب است؟
با مشاهده ویدئو زیر خواهید فهمید که باتری ژل برای موتور سیکلت مناسب است. اگر باتری ژلی استفاده شود چقدر می تواند عمر کند؟ برای افزایش عمر باتری Gel چه اقداماتی انجام دهیم.
