حمض الرصاص مقابل. حزم بطاريات الليثيوم العسكرية: ما تحتاج إلى معرفته

يتم استخدام البطاريات من قبل أفراد القوات المسلحة في جميع أنحاء العالم في مجموعة واسعة من الطرق المختلفة كل يوم. على سبيل المثال ، غالبًا ما يتم تصميم بطاريات الجندي المفككة لتكون متينة ومتينة لتوفير الطاقة لأجهزة الاتصال وأنواع أخرى من المعدات المساعدة. تعتبر بطاريات المركبات العسكرية مهمة بنفس القدر ، حيث يجب تصميمها بطريقة تزيد من كثافة قدرة الشبح والطاقة في بعض أكثر البيئات قسوة على وجه الأرض.

 

لسنوات ، عندما اشترى الجيش حزم بطاريات من تطبيقات مختلفة ، كان لديهم نوعان رئيسيان للاختيار من بينها حسب احتياجاتهم. إحداها هي حزمة بطاريات الرصاص الحمضية ، والتي تم استخدامها على نطاق واسع لسنوات عديدة ، وحزم بطاريات الليثيوم ، وهي حديثة نسبيًا في المخطط الكبير للأشياء ؛ تم تقديمه لأول مرة في السنوات الأخيرة من القرن العشرين.

 

بصفتنا مزودًا رائدًا لحزم البطاريات المخصصة ، ليس فقط للجيش ولكن لصناعة الإلكترونيات العالمية ، نحن في Epec Engineered Technologies نفخر بقدرتنا على تطوير بطاريات الليثيوم عالية الجودة فقط لاستبدال نظيراتها القديمة من حمض الرصاص. نعتقد أنه في المواقف عالية المخاطر مثل التطبيقات العسكرية على وجه الخصوص ، فإن الاختيار بين حزمة بطارية حمض الرصاص وبديل الليثيوم ليس خيارًا على الإطلاق – حزم بطاريات الليثيوم هي الطريقة الوحيدة للذهاب لمجموعة واسعة من الأسباب المختلفة التي تستحق الاستكشاف.

 

 

حمض الرصاص مقابل حزم بطارية الليثيوم: التقنيات

قبل أن تتمكن من تحديد نوع حزمة البطارية العسكرية الأفضل والأكثر موثوقية حقًا ، من المهم أولاً اكتساب فهم أفضل للتقنيات الفريدة المستخدمة في اللعب في المقام الأول.

 

ظلت بطاريات الرصاص الحمضية موجودة لفترة أطول بكثير مما يدركه الناس ، حيث تم اختراعها لأول مرة من قبل عالم فيزيائي فرنسي يُدعى جاستون بلانت في عام 1859. إنها أقدم نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن في الوجود وكانت بالفعل الأولى من نوعها تم تصميمه مع وضع الاستخدام التجاري في الاعتبار. نظرًا لطبيعته العامة التي يمكن الاعتماد عليها وقاعدة التكلفة المتواضعة لكل واط ، فإنه لا يزال يستخدم على نطاق واسع في السيارات والتطبيقات البحرية وإمدادات الطاقة غير المنقطعة والعديد من الوظائف المختلفة الأخرى.

 

هيكل الشبكة لبطارية الرصاص الحمضية ، كما يوحي اسمها ، مصنوعة من نوع محدد جدًا من السبائك القائمة على الرصاص. نظرًا لأن الرصاص النقي هو في الواقع طري جدًا ولن يكون قادرًا على دعم نفسه بشكل صحيح أثناء الشحن والتفريغ ، غالبًا ما يتم استخدام كميات صغيرة من المعادن الأخرى للمساعدة في تحسين الخصائص الكهربائية وتقويتها.

بمجرد تفريغ البطارية نفسها وبدء دورة إعادة الشحن ، تبدأ كبريتات الرصاص في البطارية في التحول إلى كل من الرصاص وحمض الكبريتيك. بالإضافة إلى ذلك ، تتدفق الكهرباء عبر جزء الماء من مزيج الإلكتروليت / H20 أثناء إعادة الشحن – وبالتالي تحويله مرة أخرى إلى شكلي الهيدروجين والأكسجين الأصليين. هذه هي الطريقة التي يتم بها صنع الطاقة ، والتي يتم تخزينها بعد ذلك في البطارية حتى نفادها.

 

تتشابه بطارية الليثيوم من نواحٍ عديدة ، لكنها تختلف كثيرًا من حيث المواد الفعلية المستخدمة في إنشاء تلك الطاقة وتخزينها وتفريغها وإعادة شحنها. مع بطارية الليثيوم ، يتم تخزين مادة الليثيوم في مكونين يسمى الأنود والكاثود. يحمل المنحل بالكهرباء أيونات الليثيوم موجبة الشحنة من الأول إلى الأخير والعكس بالعكس عبر مكون يسمى الفاصل. مع استمرار تحرك الليثيوم ، فإنه يخلق شحنة في مجمع التيار الموجب. ثم تتدفق هذه الشحنة مباشرة إلى أي جهاز يتم تشغيله ، وبالتالي استنفاد الاحتياطيات. أثناء إعادة الشحن ، تنعكس العملية بشكل أساسي – تنتقل أيونات الليثيوم من القطب السالب إلى القطب الموجب.

 

 

الفوائد الرئيسية لحزم بطارية الليثيوم

في حين أنه من المؤكد أن حزم بطاريات الرصاص الحمضية والليثيوم تتمتع بنصيبها العادل من المزايا ، إلا أنه بالنسبة لمعظم التطبيقات (وللاستخدام في حزم البطاريات العسكرية على وجه الخصوص) ، يمكن لليثيوم فقط توفير الطاقة وإمكانية النقل والكفاءة اللازمة في مثل هذا مجموعة واسعة من البيئات المختلفة.

 

أحد أهم الأسباب التي تجعل عبوات بطاريات الليثيوم أفضل هو وزنها في النهاية – فهي تقريبًا ثلث وزن بطاريات حمض الرصاص التقليدية في معظم التطبيقات. نظرًا لأن أفراد الجيش يقضون الكثير من الوقت في السفر (وغالبًا ما يضطرون إلى القيام بذلك سيرًا على الأقدام ، وحمل المعدات يدويًا) ، فإن هذا المستوى الفائق من قابلية النقل مهم للغاية.

 

ولكن ربما يمكن تلخيص السبب الأكثر أهمية الذي يجعل بطاريات الليثيوم أفضل للتطبيقات العسكرية في كلمة واحدة: الكفاءة. في الغالبية العظمى من جميع الحالات ، تكون عبوات بطاريات الليثيوم فعالة بنسبة 100٪ تقريبًا أثناء عمليتي الشحن وإعادة الشحن. هذا يعني أنه لا توجد “طاقة مهدرة” في أي وقت وكل التيار يتدفق مباشرة من البطارية إلى الجهاز المشحون.

 

من ناحية أخرى ، تحتوي بطارية الرصاص الحمضية على عدد من القيود في هذا الصدد. في كثير من الأحيان سيكون هناك فقدان 15 أمبير أو أكثر أثناء عملية الشحن والتفريغ السريع غالبًا ما يؤدي إلى انخفاض الفولتية وانخفاض إجمالي في السعة الإجمالية للبطارية. في الواقع ، يمكن تفريغ بطاريات الليثيوم بنسبة 100٪ بينما لا ينبغي تفريغ معظم بطاريات الرصاص الحمضية بنسبة تزيد عن 50٪ ويحد المستخدم بشكل مصطنع من عمرها الإجمالي.

 

تعد بطاريات الليثيوم أيضًا موثوقة للغاية من حيث ليس فقط طريقة إنشاء هذه الطاقة ، ولكن أيضًا من حيث توزيعها على أي أجهزة أو معدات متصلة. تم تصميم بطاريات الليثيوم للحفاظ على مستوى جهد ثابت طوال عملية التفريغ ، حيث غالبًا ما ينخفض ​​حمض الرصاص الجهد باستمرار مع نفاد البطارية. هذا يعني أنه حتى في المواقف المتطرفة مثل تلك التي غالبًا ما يجد الأفراد العسكريون أنفسهم تحت وطأتها ، سيحصلون على قوة أكبر بكثير وتجربة أكثر كفاءة من بطارية الليثيوم.

 

على نفس المنوال ، هناك سبب آخر يجعل عبوات بطاريات الليثيوم العسكرية تتفوق ويتعلق بعمر الدورة الفائق الذي توفره. “الدورة” مصطلح يستخدم لوصف ، بشكل أساسي ، عملية تفريغ البطارية ثم إعادة شحنها مرة واحدة. لا يمكن تدوير بطاريات الرصاص الحمضية ، بسبب القيود المفروضة على المواد المستخدمة والمستويات العالية جدًا من التفريغ في مواد حمض الرصاص ، إلا بين 400 و 500 مرة قبل أن تتضاءل سعتها الإجمالية بشكل كبير. من ناحية أخرى ، يمكن تدوير بطاريات الليثيوم 5000 مرة أو أكثر.

 

تتفوق بطاريات الليثيوم أيضًا في مجال معين لا يهتم به الكثير من الناس بشكل كافٍ: الذكاء. فكر في بعض القيود الرئيسية التي تأتي مع استخدام حزمة بطارية تقليدية. أولاً ، غالبًا ما لا يعرف المستخدم بالضبط مقدار السعة المتبقية بسبب تصميم البطارية نفسها. ثانيًا ، قد تلبي البطارية نفسها أو لا تلبي الطلب على الطاقة من الجهاز المتصل – غالبًا ما يكون من الصعب للغاية معرفة ذلك. أخيرًا ، إذا لم يتم تصميم جهاز الشحن وفقًا للحجم والكيمياء المعينين للبطارية ، فمن السهل “زيادة الشحن” وبالتالي تقليل عدد دوراتها مرة أخرى وتقليل عمرها الافتراضي بشكل مصطنع.

بفضل ذكاء بطاريات الليثيوم ، يتم ترك كل هذه المشكلات رسميًا في الماضي حيث تنتمي. يعني هذا أساسًا أن هناك مستوى معينًا من الاتصال موجود دائمًا بين حزمة البطارية والمستخدم والجهاز (إما الجهاز الذي يتم تشغيله أو المعدات المستخدمة لإعادة شحن البطارية). لا يقتصر الأمر على تمتع المستخدم بمزيد من البصيرة والوضوح في السعة الحالية والجهد وخصائص الطاقة الأخرى للبطارية نفسها (لذلك فهم دائمًا ما يكونون على وشك النفاد ، على سبيل المثال) يتم تنظيم الطاقة أيضًا بطريقة لا تضر أي جهاز متصل. وبالمثل ، لا يمكن “زيادة شحن” البطارية نفسها بسبب نظام إدارة البطارية – وبالتالي فإن المخاوف بشأن إتلاف البطارية أو استنفاد دورة حياتها الإجمالية قبل الأوان ليست شيئًا يجب على المستخدمين القلق بشأنه بعد الآن.

 

كل هذا يؤدي مباشرة إلى ما قد يكون الميزة الرئيسية النهائية لحزم بطاريات الليثيوم مقابل نظيراتها من حمض الرصاص: التكلفة. في حين أنه من الصحيح أن التكاليف الأولية لحزم بطاريات الليثيوم العسكرية غالبًا ما تكون أعلى (يرجع ذلك في جزء صغير منه إلى حقيقة أن التكنولوجيا وراء حمض الرصاص كانت موجودة منذ أكثر من 150 عامًا) ، عندما تزن كل الميزات المهمة المذكورة أعلاه معًا إجمالي تكلفة الملكية أقل بكثير. هذا صحيح من حيث العمر الطويل وحده ، ناهيك عن مدى صحة ذلك عندما تفكر أيضًا في الكفاءة والذكاء والفوائد الرئيسية الأخرى.

 

 

نهج Epec Engineered Technologies

في Epec Engineered Technologies ، نحن فخورون بالسمعة التي بنيناها على مر السنين كأحد المصممين الرائدين والمصنعين لحزم البطاريات المخصصة لجميع قطاعات صناعة الإلكترونيات. يتضمن ذلك حزم بطاريات الليثيوم عالية الجودة والمخصصة بالكامل والمصممة للتطبيقات العسكرية ولرجال ونساء القوات المسلحة الذين يعملون بجد. إن قدراتنا التصنيعية المرنة ، جنبًا إلى جنب مع خدمات التصميم والهندسة التي نقدمها ، ومنصة الجودة وخدمات الدعم المشهورة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع ، تضعنا في وضع مثالي لمساعدة جميع عملائنا على التغلب على التحديات المعقدة التي يواجهونها يومًا بعد يوم.

قد يعجبك ايضا
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لنمنحك أفضل تجربة ممكنة على موقعنا. بالمتابعة في استخدام هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.
قبول
سياسة الخصوصية