ما هي أنواع البطاريات الأربعة التي تستخدم عادة في مصابيح الشوارع الشمسية؟

أصبحت مصابيح الشوارع الشمسية جزءًا أساسيًا من البنية التحتية الحضرية الحديثة ، حيث توفر حل إضاءة صديق للبيئة وفعالة من حيث التكلفة. تعتمد هذه الأضواء على أنواع مختلفة من البطاريات لتخزين الطاقة التي تم التقاطها بواسطة الألواح الشمسية خلال اليوم.

1. أضواء الشوارع الشمسية تستخدم عادة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم:

ما هي بطارية فوسفات الحديد الليثيوم؟
بطارية فوسفات الحديد الليثيوم هي نوع من بطارية الليثيوم أيون التي تستخدم فوسفات الحديد الليثيوم (LIFEPO4) كمواد الكاثود والكربون كمواد الأنود. الجهد الاسمي لخلية واحدة هو 3.2 فولت ، والجهد القطع الشحن يتراوح بين 3.6 فولت و 3.65 فولت. أثناء الشحن ، تنفصل أيونات الليثيوم عن فوسفات الحديد الليثيوم والسفر عبر المنحل بالكهرباء إلى الأنود ، مما يضمن أنفسهم في مادة الكربون. في نفس الوقت ، يتم إطلاق الإلكترونات من الكاثود وتنقل عبر الدائرة الخارجية إلى الأنود للحفاظ على توازن التفاعل الكيميائي. أثناء التفريغ ، تنتقل أيونات الليثيوم من الأنود إلى الكاثود عبر المنحل بالكهرباء ، بينما تنتقل الإلكترونات من الأنود إلى الكاثود عبر الدائرة الخارجية ، مما يوفر الطاقة للعالم الخارجي.
تجمع بطارية فوسفات الحديد الليثيوم بين العديد من المزايا: كثافة الطاقة العالية ، والحجم المدمج ، والشحن السريع ، والمتانة ، والاستقرار الجيد. ومع ذلك ، فهو أغلى بين جميع البطاريات. ويدعم عادة 1500-2000 رسوم الدورة العميقة ويمكن أن تستمر من 8 إلى 10 سنوات تحت الاستخدام العادي. تعمل في نطاق درجة حرارة واسعة من -40 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية.

2. البطاريات الغروية شائعة الاستخدام في أضواء الشوارع الشمسية:
ما هي البطارية الغروية؟
البطارية الغروية هي نوع من بطارية حمض الرصاص التي يضاف فيها عامل تلقائي إلى حمض الكبريتيك ، وتحويل المنحل بالكهرباء إلى حالة تشبه الهلام. وتسمى هذه البطاريات ، مع المنحل بالكهرباء المليئة ، بطاريات الغروية. على عكس البطاريات الحمودية التقليدية ، تتحسن البطاريات الغروية على الخواص الكهروكيميائية لهيكل قاعدة الإلكتروليت.
البطاريات الغروية خالية من الصيانة ، وتتغلب على مشكلات الصيانة المتكررة المرتبطة بطاريات حمض الرصاص. يحل هيكلها الداخلي محل المنحل بالكهرباء في حمض الكبريتيك السائل بإصدار مملوء ، مما يعزز بشكل كبير تخزين الطاقة ، وسعة التفريغ ، وأداء السلامة ، وعمره ، حتى في بعض الأحيان يتفوق على بطاريات ليثيوم أيون الثلاثية من حيث السعر. يمكن أن تعمل البطاريات الغروية في حدود درجة حرارة -40 درجة مئوية إلى 65 درجة مئوية ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في المناطق الباردة. كما أنها مقاومة للصدمات ويمكن استخدامها بأمان في ظل ظروف قاسية مختلفة. إن عمر خدمتهم مزدوج أو أكثر مقارنةً ببطاريات حمض الرصاص العادية.

3. بطاريات ليثيوم أيون NMC شائعة الاستخدام في أضواء الشوارع الشمسية:

توفر بطاريات NMC الليثيوم أيون مزايا عديدة: طاقة محددة عالية ، وحجم مضغوط ، وشحن سريع. أنها عادة ما تدعم رسوم الدورة العميقة 500-800 ، مع عمر مماثل للبطاريات الغروية. نطاق درجة الحرارة التشغيلي هو -15 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية. ومع ذلك ، فإن بطاريات NMC الليثيوم أيون لديها أيضًا عيوب ، بما في ذلك الاستقرار الداخلي الأقل. إذا تم إنتاجها من قبل الشركات المصنعة غير المؤهلة ، فهناك خطر الانفجار أثناء الشحن الزائد أو في بيئات درجة الحرارة الأعلى.

4. بطاريات حمض الرصاص تستخدم عادة في أضواء الشوارع الشمسية:

تحتوي بطاريات الحمود الرصاصة على أقطاب مكونة من أكسيد الرصاص والرصاص ، مع إلكتروليت مصنوع من محلول حمض الكبريتيك. المزايا الرئيسية لبطاريات حمض الرصاص هي الجهد المستقر نسبيا وتكلفة منخفضة. ومع ذلك ، لديهم طاقة محددة أقل ، مما يؤدي إلى حجم أكبر مقارنة بالبطاريات الأخرى. عمرهم قصير نسبيًا ، ويدعم عمومًا رسوم الدورة العميقة من 300 إلى 500 ، وتتطلب صيانة متكررة. على الرغم من هذه العيوب ، تظل بطاريات الحمض الرصاص تستخدم على نطاق واسع في صناعة ضوء الشوارع الشمسية بسبب ميزة التكلفة.

يعتمد اختيار البطارية لأضواء الشوارع الشمسية على عوامل مثل كفاءة الطاقة ، والحياة ، واحتياجات الصيانة ، والتكلفة. كل نوع من أنواع البطارية له مزاياها الفريدة ، حيث تلبي احتياجات المتطلبات والظروف المختلفة ، مما يضمن أن تظل مصابيح الشوارع الشمسية حل إضاءة موثوق ومستدام.