ما الفرق بين بطاريات تخزين الطاقة وبطاريات الطاقة؟

تختلف بطاريات تخزين الطاقة وبطاريات الطاقة في جوانب عديدة، تشمل بشكل رئيسي النقاط التالية:
1. سيناريوهات تطبيق مختلفة
بطاريات تخزين الطاقة: تُستخدم بشكل أساسي لتخزين الطاقة، مثل تخزين طاقة الشبكة، وتخزين الطاقة الصناعية والتجارية، وتخزين الطاقة المنزلية، وما إلى ذلك، لتحقيق التوازن بين العرض والطلب على الطاقة، وتحسين كفاءة استخدام الطاقة وخفض تكلفتها. بطاريات الطاقة: تُستخدم تحديدًا لتشغيل الأجهزة المحمولة مثل المركبات الكهربائية والدراجات الكهربائية والأدوات الكهربائية.
٢. بطاريات تخزين الطاقة: تتميز عادةً بمعدل شحن وتفريغ منخفض، وتكون متطلبات سرعة الشحن والتفريغ منخفضة نسبيًا، مع التركيز بشكل أكبر على عمر الدورة الطويل وكفاءة تخزين الطاقة. بطاريات الطاقة: تحتاج إلى دعم معدل شحن وتفريغ عالٍ لتلبية متطلبات إنتاج الطاقة العالية مثل تسارع المركبات وصعودها.
3. كثافة الطاقة وكثافة القدرة
بطارية الطاقة: تتطلب متطلبات المركبات الكهربائية من حيث مدى السير وأداء التسارع، كثافة طاقة عالية وقدرة خرج عالية. وعادةً ما تعتمد هذه البطاريات على مواد كهروكيميائية أكثر فعالية وبنية بطارية مدمجة. يتيح هذا التصميم توفير كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية في وقت قصير، مع إمكانية الشحن والتفريغ السريع.
بطاريات تخزين الطاقة: لا تحتاج عادةً إلى الشحن والتفريغ بشكل متكرر، لذا فإن متطلباتها من حيث كثافة الطاقة وكثافة القدرة منخفضة نسبيًا، ويتم التركيز بشكل أكبر على كثافة القدرة والتكلفة. تعتمد هذه البطاريات عادةً على مواد كهروكيميائية أكثر استقرارًا وبنية أكثر مرونة. تتيح هذه البنية تخزين كمية أكبر من الطاقة الكهربائية والحفاظ على أداء مستقر خلال التشغيل طويل الأمد.
4. دورة الحياة
بطارية تخزين الطاقة: تتطلب عمومًا عمرًا طويلًا للدورة، يصل عادةً إلى عدة آلاف من المرات أو حتى عشرات الآلاف من المرات.
بطارية الطاقة: عمر دورة الشحن قصير نسبيًا، ويتراوح عادةً من مئات إلى آلاف المرات.
5. التكلفة
بطارية تخزين الطاقة: نظرًا لاختلاف سيناريوهات الاستخدام ومتطلبات الأداء، تُولي بطاريات تخزين الطاقة اهتمامًا أكبر للتحكم في التكاليف لتحقيق اقتصاديات أنظمة تخزين الطاقة واسعة النطاق. بطارية الطاقة: مع ضمان الأداء، يتم خفض التكلفة باستمرار، ولكنها تظل مرتفعة نسبيًا.
6. السلامة
بطارية الطاقة: عادةً ما يُركز تصميمها على محاكاة الظروف القاسية أثناء قيادة المركبة، مثل التصادمات عالية السرعة، وارتفاع درجة الحرارة الناتج عن الشحن والتفريغ السريعين، وما إلى ذلك. ويكون موضع تركيب بطارية الطاقة في المركبة ثابتًا نسبيًا، ويركز المعيار بشكل أساسي على السلامة العامة للمركبة من حيث التصادم والسلامة الكهربائية. بطارية تخزين الطاقة: يتميز هذا النظام بحجمه الكبير، وفي حال نشوب حريق، قد يتسبب في عواقب وخيمة. لذلك، تكون معايير الحماية من الحرائق لبطاريات تخزين الطاقة أكثر صرامة، بما في ذلك زمن استجابة نظام إطفاء الحريق، وكمية ونوع مواد الإطفاء، وما إلى ذلك.
7. عملية التصنيع
بطارية الطاقة: تتطلب عملية تصنيعها معايير بيئية صارمة، حيث يجب التحكم بدقة في الرطوبة ومحتوى الشوائب لتجنب التأثير على أداء البطارية. تشمل عملية الإنتاج عادةً تحضير الأقطاب الكهربائية، وتجميع البطارية، وحقن السائل، والتشكيل، وتُعد عملية التشكيل الأكثر تأثيرًا على أداء البطارية. بطارية تخزين الطاقة: عملية تصنيعها بسيطة نسبيًا، ولكن يجب ضمان اتساقها وموثوقيتها. خلال عملية الإنتاج، من الضروري الاهتمام بالتحكم في سُمك وكثافة ضغط الأقطاب الكهربائية لتحسين كثافة الطاقة وعمر البطارية.
8. اختيار المواد
بطارية الطاقة: تحتاج إلى كثافة طاقة عالية وأداء جيد في معدل الشحن والتفريغ، لذلك عادةً ما يتم اختيار مواد القطب الموجب ذات السعة النوعية العالية، مثل المواد الثلاثية عالية النيكل، وفوسفات الحديد الليثيوم، وما إلى ذلك، بينما تُختار مواد القطب السالب عمومًا من الجرافيت، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب بطاريات الطاقة أيضًا متطلبات عالية فيما يتعلق بالتوصيل الأيوني واستقرار الإلكتروليت.
بطارية تخزين الطاقة: تُولي هذه البطارية اهتمامًا أكبر لعمر الدورة الطويل والفعالية من حيث التكلفة، لذا قد يتم اختيار مادة القطب الموجب مثل فوسفات حديد الليثيوم أو أكسيد منغنيز الليثيوم، وما إلى ذلك، وقد يتم استخدام مادة القطب السالب مثل تيتانات الليثيوم. أما فيما يتعلق بالإلكتروليت، فإن بطاريات تخزين الطاقة لديها متطلبات منخفضة نسبيًا للتوصيل الأيوني، ولكنها تتطلب استقرارًا وتكلفة عالية.