العوامل المؤثرة على عمر البطارية

العوامل المؤثرة على عمر البطارية

فيما يأتي أبرز العوامل المؤثرة في عمر البطارية:

العمر الافتراضي

يُمكن تحديد عمر البطارية عن طريق حساب عدد دورات إعادة شحن البطارية، إذ تُكمِل البطارية دورة كاملة عندما يتمّ شحنها وتفريغها مرة واحدة، فقد يكون عمر البطارية المغمورة على سبيل المثال من 300 إلى 700 دورة في الاستخدام العادي لها، بينما يكون عمر بطارية الهُلام من 500 إلى 5000 دورة، ويُشار إلى أنّه يتمّ شحن البطاريات أثناء النهار وتفريغها بشكل جزئي خلال الليل، فهذه تُحتسب على أنّها دورة واحدة يُقابلها يوم واحد.^[١]

درجة الحرارة

يتأثر عمر البطارية بشكلٍ كبير بدرجة الحرارة المحيطة، لذلك يجب تجنّب درجات الحرارة التي تزيد عن درجة حرارة البطارية التي صُمِمت بها، إذ تصمم معظم البطاريات لتتحمل درجة حرارة تقدر بحوالي 25 درجة مئوية، وبالتالي فإن تعريض البطارية لدرجات حرارة أعلى من 25 مئوية، فإن ذلك يتسبّب بتقليل عمرها، ويُحدث تغيّرات في أدائها.^[٢]

العمر الكيميائي

تقل كفاءة البطاريات القابلة لإعادة الشحن مع مرور الزمن، وتقدّم عمرها الكيميائي، ويُعد تآكل الشبكة الموجبة فيها من أبرز العوامل المؤثرة على البطارية، فعندما ينتهي عمر البطارية الكيميائي، يحدث انهيار تدريجي للأسلاك الداخلية للشبكة الموجبة داخل البطارية، ممّا يتسبّب في إضعاف قدرتها على تخزين الطاقة وتوصيلها، وتقل شيئاً فشيئاً مع مرور الزمن، إلى أن تستدعي الحاجة إلى استبدالها بعد فترة زمنية.^[٣]

جهد إعادة الشحن

تُنتج جميع بطاريات الرصاص الحمضية الأكسجين والهيدروجين أثناء عملية الشحن، إذ تُطلِق الهيدروجين من اللوحة السالبة، والأكسجين من اللوحة الموجبة، وتحتوي البطاريات تلك على صمامات حساسة تحتفظ بالضغط داخل الخلايا، وبدون حدوث ذلك فإنّ الهيدروجين والأكسجين سيتمّ فقدانه في الغلاف الجوي، مسبباً تجفيف الإلكتروليت والفواصل.^[١]

ما هو عمر البطارية؟

يرتبط عمر البطارية بعلاقة عكسية مع كفاءتها، فكلّما تقدمت البطارية في العمر، قلّت الكفاءة، وقد لا يكون عمر البطارية مرتبطاً فقط بعدد سنواتها، وإنّما أيضاً ببعض العوامل الأخرى التي تؤدي إلى التسريع في انتهاء عمرها مثل: درجات الحرارة غير المناسبة، والشحن الزائد عن الحاجة، إذ إن أفضل طريقة لشحن البطارية تتضمن عدم شحنها للحد الأقصى، فبطاريات الليثيوم أيون على سبيل المثال تحتاج عند شحنها إلى درجات حرارة معتدلة، أو ما يعرف بدرجة حرارة الغرفة، غير أنّ هذا النوع من البطاريات يدوم عمره ما بين 2000 إلى 3000 دورة إعادة شحن، والذي يفوق عمر بطارية حمض الرصاص بكثير، إذ يتراوح ما بين 1000 إلى 1500 دورة فقط كحد أقصى، كما وتظهر علامات انتهاء عمر البطارية عندما تتعرّض إلى نقصان في السّعة لا يمكن إصلاحه، حيث تبدأ المواد الكهرلية السائلة بالجفاف البطيء، والتّحول إلى مادة صلبة، وظهور طبقة من أيونات الليثيوم على الأقطاب الكهربائية.^[٤]

ويُمكن تحديد عمر البطارية عن طريق عِدّة وسائل مختلفة، مثل:^[٣]

• حساب وقت التشغيل عند الشحن الكامل، تِبعاً لتقديرات الشركة المُصنعة بالمللي أمبير.
• عدد دورات الشحن، مع التنويه إلى أنّ متوسط عمر البطارية الافتراضي بالسنوات هو ما بين 3 إلى 5 أعوام، والذي قد يختلف جذرياً بناءً على الظروف البيئية المحيطة، وعدد دورات التفريغ، بالإضافة إلى إجراءات الصيانة المناسبة.

أسباب قصر عمر البطاريات

تتعرّض البطارية للكثير من الأعطال التي تسبب قصرًا في عمرها لأسباب مختلفة، من أبرزها ما يأتي:^[٣]

• جهد الشحن العائم غير الدقيق؛ أي شحن البطارية وفق فرق جهد لا يناسبها.
• وجود وصلات فضفاضة أو تالفة بين خلايا البطارية.
• فقدان المنحل أو المواد الكهرلية في البطارية.
• تقدّم عمر البطارية.
• درجات الحرارة العالية وغير المتساوية.
• قلّة الصيانة.

اختبار البطارية

يُعدّ اختبار البطارية جزءًا لا يتجزأ من إجراءات الصيانة المنتظمة، التي ينبغي إجراؤها بشكلٍ دوري دون انتظار حدوث خلل أو مشكلة، حيث يُساعد اختبار البطارية على إعطاء تحذير قبل حدوث العطل، عند تزايد استخدام البطارية بشكلٍ يفوق طاقتها، كما ويُساعد استبدال البطارية قبل أن تَفرُغ كأحد التدابير الوقائية التي تساعد على توفير المال والجهد، والتقليل من التكاليف، والمشاكل التي قد تحدث نتيجةً لانتهاء عمر البطارية، ويُذكر أنّ اختبار البطارية يتمّ إجراؤه بعد شحنها بالكامل، لأنّ أيّ تفريغ فيها حتى لو كان بسيطاً سيؤدي إلى قراءة خاطئة، وظهور مشكلة فيها.^[٥]

تتعدّد طرق اختبار البطارية وتتنوع، ومن أبرزها ما يأتي:^[٥]

• اختبار البطارية الرقمي الذي يُعد أفضل الطرق لذلك؛ بسبب درجة أمانه، وسهولة استخدامه، وقدرته على التشخيص السريع لحالة البطارية.
• أجهزة الاختبار الثابتة والقابلة للتعديل.
• أجهزة اختبار التفريغ.
• مقاييس الجهد.
• مقاييس كثافة السوائل.

ومن الجدير بالذكر أنّه يجب أن يحصل الشخص الذي يُجري هذه الاختبارات على تدريبٍ واسع وشامل؛ لتجنُب حدوث الأضرار مثل الإصابة الشخصية، أو إتلاف البطارية.

الصيانة الدورية للبطارية

ينبغي إجراء الفحوصات بانتظام على البطارية وصيانتها بشكلٍ دوري، إذ يؤدي ذلك إلى إطالة عمر البطارية ومنع حدوث التآكل وإزالته، بالإضافة إلى تحديد مشاكل البطارية وإصلاحها قبل تعطلها بالكامل، ومن الجدير بالذكر أنّ بعض البطاريات المغلقة بشكلٍ جيد يكتب عليها بأنّها لا تحتاج إلى صيانة، والمقصود به هو أنّها لا تحتاج إلى استبدال سوائل فقط، ولكنها ستكون دائماً بحاجة إلى الفحص.^[٦]

المراجع

1. ^ ^{أ ب} Levent Bas (2011), "Battery Life and Performance Factors", CED GREENTECK, Retrieved 16/6/2021. Edited.
2. ↑ Janine, "The Factors That Impact UPS Battery Life", SURE POWER, Retrieved 16/6/2021. Edited.
3. ^ ^{أ ب ت} "Factors That Affect Battery Life", DALE POWER SOLUTIONS, Retrieved 16/6/2021. Edited.
4. ↑ Peter Geantil (14/9/2020), "Top 5 Factors That Affect Industrial Battery Efficiency", FLUX POWER, Retrieved 16/6/2021. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "Battery Care & Maintenance", Century Batteries, Retrieved 16/6/2021. Edited.
6. ↑ Professor Wattson (27/2/2019), "Four Factors Affecting the Lifespan of Your UPS Batteries", EATON, Retrieved 16/6/2021. Edited.