همه باتریهای سرب-اسیدی به یک شکل ساخته نمیشوند. آنها میتوانند در آلیاژ مورد استفاده برای سخت کردن صفحاتشان، نحوه نگهداری الکترولیت (مایع، ژل یا صفحه شیشهای جاذب) و ساختار مکانیکیشان متفاوت باشند - که همه این موارد بر عملکرد، طول عمر و نیازهای نگهداری تأثیر میگذارند. در زیر، این تفاوتها را بررسی میکنیم تا به شما کمک کنیم بفهمید کدام نوع برای نیازهای شما مناسب است.
سرب با آنتیموان (و سایر عناصر) یا با کلسیم آلیاژ میشود تا سختتر، بادوامتر و پردازش آن آسانتر شود. برای کاربر مهم است بداند که در مقایسه با باتریهای سرب-کلسیم، باتریهای آلیاژ شده با آنتیموان نرخ دشارژ داخلی بالاتری دارند و به ولتاژ شارژ بالاتری نیاز دارند، اما تعداد چرخههای شارژ/دشارژ بیشتری را نیز تحمل میکنند.
الکترولیت مرطوب یا غرقابی در مقابل الکترولیت بدون الکترولیت (ژل یا AGM)
الکترولیت موجود در باتری یا مایع است - که به عنوان باتریهای «مرطوب» یا «غرقشده» شناخته میشوند؛ یا «کمبود» دارد - که به صورت ژل درآمده یا در مادهای ریزمتخلخل به نام تشک شیشهای جاذب (باتری AGM) جذب میشود.
وقتی باتریهای خیس یا غرق در آب تقریباً کاملاً شارژ میشوند، شروع به «تولید گاز» میکنند که نتیجه تجزیه آب به گاز اکسیژن و هیدروژن است.
در باتریهایی با الکترولیت ناقص، گاز اکسیژن تشکیل شده در صفحات مثبت به صفحات منفی مهاجرت میکند و در آنجا، پس از یک واکنش شیمیایی پیچیده، با هیدروژن "بازترکیب" شده و به آب تبدیل میشود. هیچ گازی از باتری خارج نمیشود. گاز هیدروژن فقط در صورتی تشکیل میشود که ولتاژ شارژ خیلی بالا باشد. در صورت شارژ بیش از حد، اکسیژن ولتاژ و گاز هیدروژن از طریق یک سوپاپ اطمینان خارج میشوند. به همین دلیل است که به این باتریها، باتریهای VRLA (باتریهای سرب اسیدی تنظیمشده با سوپاپ) نیز گفته میشود.
این باتریها ممکن است بر اساس ساختار مکانیکی و هدفشان از هم متمایز شوند:
این باتری در خودروها استفاده میشود. برای دشارژ عمیق و مکرر مناسب نیست، صفحات نازکی با سطح بزرگ دارد که صرفاً برای جریانهای دشارژ بالا و کوتاهمدت طراحی شدهاند که برای روشن کردن موتور ایدهآل هستند.
با این وجود، باتریهای استارتر کامیونهای سنگین با صفحه تخت اغلب به عنوان باتریهای خانگی در قایقهای کوچکتر استفاده میشوند.
باتری نیمه کششی صفحه تخت (سیلد شده)
این باتری صفحات ضخیمتر و جداکنندههای بهتری بین صفحات دارد تا از خم شدن صفحات و ریختن مواد فعال در استفادههای دورهای جلوگیری کند. میتوان از آن برای چرخههای کاری سبک استفاده کرد و اغلب به عنوان باتری با کارکرد «تفریحی» شناخته میشود.
باتری کششی یا چرخه عمیق (مرطوب)
باتری چرخه عمیق صفحه ضخیم باید حداقل هر از گاهی با ولتاژ نسبتاً بالایی شارژ شود. میزان بالا بودن ولتاژ به جزئیات شیمیایی و ساختاری و زمان شارژ موجود بستگی دارد.
برای تبدیل مجدد تمام سولفات به ماده فعال و جلوگیری از لایه لایه شدن الکترولیت، به ولتاژ شارژ بالایی نیاز است. پس از رسیدن به ولتاژ گازدهی، شارژ با جریان زیاد (و در نتیجه ولتاژ بالا) ادامه مییابد. تولید گاز حاصل، الکترولیت را «به هم میزند» و تضمین میکند که دوباره به خوبی مخلوط شود.
باتری ژلهای مهر و موم شده (VRLA)
در اینجا الکترولیت به صورت ژل بیحرکت میشود. سیلیس به الکترولیت اسید سولفوریک اضافه میشود و باعث میشود که به جای اینکه یک مایع روان باقی بماند، به یک خمیر غلیظ و ژل مانند تبدیل شود. این باعث میشود باتری کاملاً آببندی شده و در برابر نشت مقاوم باشد، بنابراین میتوان آن را به پهلو یا در زوایای نامناسب بدون نشت نصب کرد. باتریهای ژل همچنین تمایل دارند دشارژهای عمیق را به خوبی تحمل کنند و عمر طولانی داشته باشند، اما آنها کندتر شارژ میشوند و نسبت به باتریهای AGM به شارژ بیش از حد حساستر هستند، بنابراین معمولاً به شارژری با مشخصات شارژ مخصوص ژل نیاز دارند.
AGM مخفف Absorbed Glass Mat است. در این باتریها، الکترولیت توسط عمل مویرگی به یک حصیر فیبر شیشهای بین صفحات جذب میشود ("مکیده میشود"). در یک باتری AGM، حاملهای بار، یونهای هیدروژن (H2) و یونهای سولفات (SO4)، راحتتر از یک باتری ژلهای بین صفحات حرکت میکنند. این امر باعث میشود که یک باتری AGM برای تحویل کوتاه مدت جریانهای بسیار بالا نسبت به یک باتری ژلهای مناسبتر باشد.
باتریهای VRLA نسبت به باتریهای خیس یا غرقابی، سهولت استفاده بیشتری دارند، زیرا نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند؛ گاز نمیدهند (به شرطی که باتری با ولتاژ بیش از حد شارژ نشود) و بنابراین میتوانند در فضاهای دور از دسترس با دسترسی دشوار نصب شوند.
از طرف دیگر، باتریهای مهر و موم شده (sealed) به شارژ بیش از حد بسیار حساس هستند (به استثنای باتریهای سلول مارپیچی). شارژ بیش از حد منجر به تولید گاز (از طریق شیر اطمینان) میشود که به معنای از دست دادن آبی است که هرگز قابل جبران نیست و در نتیجه باعث از دست رفتن ظرفیت و فرسودگی زودرس میشود.