Nov 20, 2025
تحدد الخصائص الكيميائية لبطاريات LiFePO4 (فوسفات الحديد الليثيوم) وبطاريات الرصاص الحمضية الاختلافات الكبيرة بينهما في عمر الخدمة وكفاءة الطاقة وصعوبة التركيب ومتطلبات الصيانة. تؤثر هذه الاختلافات بشكل مباشر على استقرار التشغيل، والتكاليف طويلة الأجل، وقابلية تطبيق مصابيح الطاقة الشمسية. أنظمة الإضاءة الشمسية في الأنظمة التي تعتمد على تخزين الطاقة الشمسية المتقطعة وتحتاج إلى تشغيل خارجي طويل الأمد، فإن اختيار كيمياء البطارية أمر بالغ الأهمية. دورة الحياة والموثوقية طويلة الأمدبطاريات LiFePO4: تتميز بتركيب كيميائي مستقر، مما يُمكّنها من تحمل 3000-5000 دورة شحن وتفريغ. حتى مع التفريغ العميق، يمكنها الحفاظ على عمر خدمة طويل يتراوح بين 8 و15 عامًا. بالنسبة لمصابيح الطاقة الشمسية التي تتطلب شحنًا وتفريغًا يوميًا، فهذا يعني أنها تعمل بثبات لفترة طويلة دون الحاجة إلى استبدال متكرر. علاوة على ذلك، يمكن لنظام إدارة البطارية المدمج (BMS) منع الشحن الزائد والإفراط في التفريغ والمشكلات الأخرى التي تلحق الضرر بالبطارية، مما يؤدي إلى إطالة عمر خدمتها بشكل أكبر. بطاريات الرصاص الحمضية: آلية تفاعلها الكيميائي تُؤدي إلى عمر افتراضي أقصر بكثير، عادةً ما يتراوح بين 300 و1000 دورة شحن وتفريغ. ولا تدوم هذه البطاريات سوى سنتين إلى أربع سنوات في تطبيقات الإضاءة الشمسية. بعد دورات متعددة، تكون مواد الأقطاب الكهربائية القائمة على الرصاص عرضة للشيخوخة والكبريتات، مما يُقلل بسرعة من سعة البطارية. وتحتاج مصابيح الطاقة الشمسية التي تستخدم بطاريات الرصاص الحمضية إلى استبدال البطارية بشكل متكرر، مما يزيد من عبء العمل، وقد يؤدي أيضًا إلى توقفها عن العمل خلال فترة الاستبدال. كفاءة تحويل الطاقةبطاريات LiFePO4: يتميز التفاعل الكهروكيميائي أثناء الشحن والتفريغ بكفاءة عالية، حيث تتجاوز كفاءة التحويل 90%، ويمكن أن تصل بعض المنتجات عالية الجودة إلى 95-98%. هذا يعني أنه يمكن تخزين معظم الطاقة الشمسية التي تجمعها الألواح الشمسية وتحويلها إلى طاقة كهربائية للإضاءة. يستغرق الشحن الكامل من ساعتين إلى أربع ساعات فقط، مما يسمح للبطارية بتخزين الطاقة بسرعة حتى في الأيام ذات الساعات المشمسة القصيرة، مما يضمن توفير طاقة كافية للمصابيح الشمسية ليلاً. بطاريات الرصاص الحمضية: تتراوح كفاءة شحنها وتفريغها بين 70% و80% فقط. تتميز البطارية بمقاومتها الداخلية العالية نسبيًا، مما يؤدي إلى فقدان قدر كبير من الطاقة على شكل حرارة أثناء الشحن والتفريغ. كما تحتاج البطارية إلى 6-12 ساعة لشحنها بالكامل. في المناطق التي لا تصلها أشعة الشمس الكافية، قد لا تكتمل عملية الشحن، مما يؤدي إلى قصر مدة إضاءة المصابيح الشمسية ليلًا، مما يؤثر سلبًا على تجربة المستخدم. التثبيت والتكيف الهيكليبطاريات LiFePO4: تتميز بكثافة طاقة عالية ووزن خفيف. تزن بطارية LiFePO4 بسعة 100 أمبير/ساعة ما بين 11 و15 كجم فقط. هذه الميزة تجعل تركيب مصابيح الطاقة الشمسية سهلاً للغاية. لا حاجة لمعدات رفع ثقيلة، ويمكن لعدد قليل من العمال إتمام التركيب. كما أن حجمها الصغير يسمح بمرونة طرق التركيب، مثل التركيب الرأسي أو الأفقي، مما يتوافق تمامًا مع... أضواء الشوارع الشمسية المتكاملة وغيرها من منتجات الإضاءة الشمسية المدمجة دون وضع الكثير من الضغط الهيكلي على عمود الإضاءة.بطاريات الرصاص الحمضية: إنها ضخمة وثقيلة. تزن بطارية الرصاص الحمضية سعة 100 أمبير/ساعة ما بين 25 و30 كجم. عند تركيب مصابيح الطاقة الشمسية، يتطلب الأمر جهدًا أكبر أو حتى أدوات رفع. علاوة على ذلك، نظرًا لوزنها الثقيل، تُفرض متطلبات أعلى على قدرة تحمل عمود الإنارة وأساس التركيب. بالنسبة لبعض حوامل الإضاءة الشمسية خفيفة الوزن أو سيناريوهات التثبيت في التضاريس المعقدة مثل مسارات الجبال، فإن استخدام بطاريات الرصاص الحمضية مقيد للغاية. التكيف البيئي والسلامةبطاريات LiFePO4: تتميز بثبات حراري ممتاز، ويمكنها العمل بشكل طبيعي في درجات حرارة تتراوح بين -20 و60 درجة مئوية، مع فقدان في السعة أقل من 15%. كما أنها مقاومة للحريق أو الانفجار حتى في الظروف الجوية القاسية، مثل درجات الحرارة المرتفعة. بالإضافة إلى ذلك، فإن موادها... بطاريات LiFePO4 غير سامة وخالية من التلوث، وهو ما يتوافق مع متطلبات حماية البيئة.بطاريات الرصاص الحمضية: يتأثر أداؤها بشكل كبير بدرجة الحرارة. فعندما تكون درجة الحرارة أقل من 0 درجة مئوية، تنخفض سعتها بنسبة 30-50%. وعند درجات حرارة أعلى من 40 درجة مئوية، يكون هناك خطر الانفلات الحراري. علاوة على ذلك، تحتوي بطاريات الرصاص الحمضية على إلكتروليت الرصاص وحمض الكبريتيك. في حال تلفها، يتسرب الإلكتروليت ويسبب تلوث التربة والمياه. كما أن الرصاص معدن ثقيل سام، مما يُلحق الضرر بالبيئة وصحة الإنسان أثناء الإنتاج وإعادة التدوير. الصيانة والتكلفة طويلة الأجلبطاريات LiFePO4: لا تحتاج إلى صيانة. لا حاجة لإضافة محلول إلكتروليت أو إجراء أي صيانة دورية أخرى أثناء الاستخدام. وعلى الرغم من أن تكلفة شرائها الأولية مرتفعة، فإن عمرها التشغيلي الطويل وتكرار استبدالها المنخفض يعني أن التكلفة طويلة الأجل لكل دورة هي 1/3 فقط من تكلفة بطاريات الرصاص الحمضية. بالنسبة لمشاريع الإضاءة الشمسية واسعة النطاق، يمكن أن يوفر ذلك الكثير من تكاليف الاستبدال والصيانة.بطاريات الرصاص الحمضية: تتطلب صيانة دورية. يتطاير الإلكتروليت أثناء الاستخدام، لذا من الضروري فحص الإلكتروليت وتزويده بالكهرباء بانتظام لتجنب تعطل البطارية. وتُعوّض تكاليف الاستبدال والصيانة المتكررة تكلفتها الأولية المنخفضة. على سبيل المثال، تحتاج بطارية الرصاص الحمضية المستخدمة في أضواء الطاقة الشمسية إلى الاستبدال كل 2 - 3 سنوات، وتكون تكلفة الاستبدال التراكمية على مدى 10 سنوات أعلى بكثير من تكلفة بطارية LiFePO4.
اقرأ المزيد
IPv6 network supported.
