جایگزین برای باتری های اسیدی چیست؟

باتری های سرب اسید پرکاربردترین باتری های قابل شارژ هستند و عمدتا در دو بخش خودرو و صنعتی فعالیت می کنند.
طراحی سیستم های باتری مناسب و پایدار برای محیط زیست ضروری است ، بنابراین معیارهایی مانند چرخه عمر ،فراوانی مواد اولیه و بازیافت الکترودها بسیار مهم هستند.
رقبای اصلی باتری های سرب اسید باتری های نیکل-کادمیوم و لیتیوم یون هستند. باتری های نیکل-کادمیوم جایگاه ثابتی دارندو باتری های لیتیوم یون در بازار صنعتی تبلیغ می شود. باتری ها لیتیوم یون گران تر از سرب اسید می باشند که جذب آنها را توسط مشتری محدود می کند.

باتری های نیکل-کادمیوم (Ni-Cd) سالهاست که برای کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند زیرا بسیار قوی هستند.
ای باتری در شرایط سوء استفاده مکانیکی و الکتریکی بسیار مقاومند. استفاده از سلولهای Ni-Cd برای کاربردهای مصرفی به دلایل زیست محیطی در اتحادیه اروپا ممنوع است
استفاده برای انواع مصارف صنعتی برای شرایط سخت مجاز است. باتری Ni-Cd دارای مقدار قابل توجهی Ni و Cd است و هزینه بالاتری نسبت به باتری های سرب اسید دارد. به احتمال زیاد باتری های Ni-Cd یک موقعیت خاص را حفظ خواهند کرد و در آینده قابل پیش بینی و هیچ گونه تهدیدی برای باتری های سربی-اسیدی ایجاد نمی کنند.

باتری های نیکل-فلز هیدرید (Ni-MH) به روشی مشابه سلول های Ni-Cd ساخته می شوند ، اما به جای الکترود سی دی آنها دارای هیدرید فلز هستند. این به دلیل استفاده از نیکل و فلزات کمیاب خاکی در کشور هزینه بالایی دارد.
سلول های Ni-Cd در مقادیر زیادی برای خودروهای برقی هیبریدی استفاده می شوند اما منابع آنها بسیار محدود هستند.
کاربرد آنها به عنوان باتری صنعتی به دلیل هزینه بالا و همچنین به این دلیل که باتری های لیتیوم یونی پتانسیل بیشتری دارند، تهدیدی برای باتری های سرب اسید نخواهند بود.

باتری های نیکل-روی (Ni-Zn) در مقایسه با Ni-MH هزینه کمتری دارند. تلاش های زیادی برای توسعه آن ها انجام شده است . اما باتری های Ni-Zn به دلیل رفتار الکترود Zn که محدود کننده چرخه عمر آنهاست ، موفق نبوده اند.
تعداد کمی از شرکت ها در حال توسعه باتری های Ni-Zn هستند که ادعا می کنند راه حل هایی برای این مشکلات دارند از جمله این شرکت ها EnerSys است که اگر در این برنامه ها موفق باشند ، Ni-Zn ممکن است سهم بازار را از Ni-MH برای
کاربردهای مصرفی و Ni-Cd برای کاربردهای صنعتی بگیرند.اما باز هم جون گران تر از سرب اسید هستند، تهدیدی نخواهند بود.

میلیاردها سلول یون لیتیوم برای وسایل الکترونیکی قابل حمل تولید می شود ، اما این مقادیر پایدار نیست زیرا کبالت که از منابع طبیعی بدست می آید باید موجود باشد.ایمنی یکی از دغدغه های اصلی سلول های لیتیوم یون است. این باتری ها چگالی انرژی بالایی دارند و الکترولیت آلی آنها قابل اشتعال است. سلولهای لیتیوم یونی برای کاربردهای قابل حمل ، بسیار زیاد استفاده می شوند.تعداد به طور فزاینده ای از آنها هم برای خودروهای برقی هیبریدی و هم برای خودروهای برقی خالص ارائه می شوند.برای کاربردهای صنعتی و نیروی محرک نیز توسط تامین کنندگان مختلف ، عموماً به عنوان یک سیستم بسته بندی شده تولید میشوند. سلولهای خارجی آنها گرانتر هستند و باتری های سرب اسید در درجه اول باقی می مانند اما آنها تهدیدی برای باتری های سرب اسید هستند.

چگالی انرژی باتری های سدیم-گوگرد (Na-S) بسیار بیشتر از باتری های سرب اسید است و چرخه عمر طولانی دارند.ایمنی برای این باتری ها یک مسئله است و برای جلوگیری از انتشار خرابی سلول ها ، طراحی دقیق لازم است.باتری های Na-S از مواد اولیه ارزان و فراوان تولید می شونداما فرآیندهای تولید و نیاز آنها به عایق ، گرمایش و مدیریت حرارتی این باتری ها را بسیار گران می کند. در نتیجه آنها عمدتاً در تاسیسات بزرگ برای تراز کردن بارها استفاده می شود و در برنامه هایی معمولی استفاده نمی شوند.