بطارية ليثيوم أيون مقابل بطارية LiPO

بطارية ليثيوم أيون مقابل بطارية LiPO

إذا كنت تتسوق لشراء بطارية جديدة لهاتفك الذكي ، فقد تتساءل عما إذا كان يجب عليك الحصول على بطارية ليثيوم أيون أو بطارية ليبو. هذان النوعان من البطاريات لهما عدد من المزايا والعيوب. يتمثل الاختلاف الأكبر بينهما في الحجم ، مما يجعلهما أكثر مرونة. تميل أيضًا إلى أن تكون أكثر تملقًا من بطاريات Li-ion. بغض النظر عن النوع الذي تشتريه ، يجب أن تتجنب الشحن الزائد لها وتعريضها للحرارة الزائدة.

بطارية ليثيوم أيونية

أصبحت بطاريات الليثيوم أيون شائعة بشكل متزايد ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى كثافة طاقتها العالية. توجد هذه البطاريات عادةً في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الكهربائية ولعب الأطفال وبنوك الطاقة. تتمتع بطاريات الليثيوم بوليمر بخطر منخفض للانفجار ، لكنها لا تزال بحاجة إلى العناية أثناء الشحن. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تكلفة هذه البطاريات أعلى من بطاريات Li-ion ، وقد لا تكون آمنة للاستخدام في بعض التطبيقات.

تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة أعلى ويمكن أن تدوم لفترة أطول. لكن لديهم عددًا من العيوب ، بما في ذلك معدل الشيخوخة المرتفع وكثافة الطاقة الأقل. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب هذه البطاريات دائرة IC ومعدلات تفريغ أبطأ.

عند المقارنة بين نوعي البطاريات ، تأكد دائمًا من اختيار البطاريات الصحيحة. قطبية كل خلية مهمة ويجب التحقق منها بشكل صحيح. الأمر نفسه ينطبق على جهد البطارية. لا ينبغي زيادة شحن بطاريات الليثيوم أيون. الشحن الزائد ليس خطيرًا فحسب ، ولكنه يقلل من عمر البطارية. أفضل وقت لشحن بطارية LiPo هو عندما تكون سعتها حوالي 20 بالمائة. بمجرد انخفاض هذا المستوى ، ستفقد البطارية قدرتها ولن تعمل بشكل جيد.

تميل بطاريات الليثيوم أيون إلى أن تكون أكثر متانة من نظيراتها من الليثيوم بوليمر. لديهم أيضًا معدل تفريغ ذاتي أقل من نظرائهم من حمض الرصاص. ونتيجة لذلك ، فإنها لا تصبح مسطحة عند عدم استخدامها. يتمثل الجانب السلبي لبطاريات الليثيوم بوليمر في ارتفاع سعرها وعمرها الأقصر ، ولكنها تتمتع أيضًا بميزة كونها أخف وزنًا.

بطارية ليثيوم بوليمر

تُستخدم بطاريات الليثيوم بوليمر بشكل شائع في الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية وبنوك الطاقة. كما أنها تستخدم في الأجهزة الذكية القابلة للارتداء وأجهزة التحكم في ألعاب الفيديو. توفر هذه البطاريات قدرة عالية وأمان. يتم إقحام أيونات الليثيوم من القطب الموجب ويتم فصلها عن القطب السالب. يتم تعبئتها في علبة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم ، ولكن يمكن أيضًا أن تكون على شكل زر أو مستطيلة.

لا تعاني بطاريات الليثيوم بوليمر من مشاكل تسرب وهي أكثر أمانًا في الاستخدام. لا تحتوي على سائل إلكتروليت ، والذي يمكن أن يسبب مشاكل. بطاريات الليثيوم البوليمرية هي أيضًا أرق وأخف وزنًا. كما أنها مرنة للغاية ويمكن أن تستوعب أي شكل. على سبيل المثال ، تصنع Grepow بطارية ليثيوم بوليمر بسمك 0.4 مم ويمكن أن تنحني بمقدار 170 درجة.

في حين أن بطاريات الليثيوم بوليمر صديقة للبيئة أكثر من بطاريات الليثيوم أيون ، إلا أنها ليست قوية. بطاريات الليثيوم أيون أرخص من بطاريات الليثيوم بوليمر وتوفر كثافة طاقة أفضل. لكن كلاهما له عيوبه. تعد بطاريات الليثيوم بوليمر أكثر متانة وخفيفة الوزن وصديقة للبيئة ، بينما يمكن أن تتسبب بطاريات الليثيوم أيون في حدوث تسريبات.

تعد بطاريات الليثيوم بوليمر أكثر كفاءة ومتانة ، لكن لها عمر افتراضي أقصر. كيمياءهم معقدة وتتطلب معالجة خاصة. لا تستخدم بطاريات الليثيوم بوليمر في كثير من الأحيان في الإلكترونيات الرخيصة. تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة أعلى ووقت تشغيل أطول. لديهم أيضًا غطاء صلب أو ناعم ، مما يزيد من حجمهم.

بطارية ليثيوم أيون

تتميز بطاريات الليثيوم أيون بموصلية أيونية عالية ، مما يجعلها شائعة لدى المستهلكين والمصنعين. عادة ما تستخدم هذه البطاريات في الأجهزة الإلكترونية والمركبات الكهربائية والألعاب. كما أنها أكثر أمانًا من بطاريات الليثيوم بوليمر ، ولكن لا يزال من الضروري التعامل معها بحذر ، خاصة أثناء الشحن. إذا تم ثقبها ، يمكن أن تنفجر. هذه البطاريات أغلى أيضًا من نظيراتها من الليثيوم بوليمر.

تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بعمر افتراضي أطول من بطاريات الليثيوم بوليمر. ومع ذلك ، يفقدون سعة تخزين الشحن بسرعة أكبر. بطاريات الليثيوم بوليمر أثقل من نظيراتها من الليثيوم أيون. ومع ذلك ، فهي أرخص ولها كثافة طاقة أعلى.

تتطلب بطاريات ليثيوم أيون جهدًا ثابتًا وشحنًا للتيار للحفاظ على قدرتها القصوى. شاحن توازن ليبو مصمم خصيصًا لبطاريات ليبو ويمنع الشحن الزائد ويقصر عمرها. عند شحن بطاريات ليبو ، تأكد دائمًا من شحنها بنسبة 20 بالمائة أو أقل. تتمتع بطاريات LiPo بسعة أقل من بطاريات الليثيوم أيون ، لذلك من المهم شحنها عندما تقترب من 20 بالمائة. خلاف ذلك ، سوف يفقدون الحياة. تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بعمر افتراضي أكبر بكثير من بطاريات الليثيوم بوليمر ، ويمكن شحنها حتى أربعة آلاف دورة.

يكمن الاختلاف بين بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الليثيوم بوليمر أساسًا في تكوين الإلكتروليت. تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على أيونات الليثيوم ، وتتكون من نوعين متميزين من الأقطاب الكهربائية ، يفصل بينهما إلكتروليت. تحتوي بطاريات الليثيوم بوليمر عادةً على ما يصل إلى 50٪ من المذيبات السائلة.

شيخوخة بطارية ليثيوم أيون

بطاريات الليثيوم أيون عرضة للشيخوخة. هذه العملية تؤدي إلى انخفاض قدرة التفريغ وزيادة المقاومة. يمكن محاكاته باستخدام نموذج رياضي. تكون النتائج أفضل عندما تؤخذ درجة حرارة قلب البطارية في الاعتبار. يتنبأ النموذج بفقدان سعة البطارية كدالة لدرجة الحرارة.

يعتمد معدل عمر بطاريات Li-ion على عدة عوامل. تتضمن هذه العوامل حالة الشحن وتردد الشحن ودرجة حرارة التشغيل والتيار. يعد فهم هذه العوامل أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أداء البطارية وسلامتها. على المدى الطويل ، يمكن لهذه النتائج أن توجه صانعي السيارات لتصميم وإنتاج أنظمة بطاريات سيارات أكثر كفاءة.

يحدث تقادم عمر بطارية ليثيوم أيون عندما تخضع البطارية لدورات متكررة من الشحن والتفريغ. أحد أهم العوامل في تقادم عمر البطارية هو مقدار الوقت المستغرق في حالة الشحن أو التفريغ القصوى. لذلك ، من المهم تجنب الشحن الكامل للبطارية وتفريغها ، لأن هذين النقيضين يمكن أن يقللا من عمرها.

من أجل تحديد معدل تقادم بطاريات Li-ion ، من الضروري تحديد قدرتها. يتم ذلك عن طريق إجراء دورة فحص بشكل دوري. يتم إجراء القياسات للتحقق من قدرة البطارية ومقاومتها. يتضمن الاختبار النموذجي إجراء جهد ثابت تيار ثابت. تبدأ مرحلة التيار الثابت بمعدل شحن قدره 1 درجة مئوية. وتستمر العملية حتى يتم الوصول إلى جهد يبلغ 4.15 فولت.

وزن بطارية الليثيوم أيون

بطارية الليثيوم أيون هي بطارية قابلة لإعادة الشحن تستخدم أيونات الليثيوم لتخزين الطاقة. تنتقل أيونات الليثيوم من القطب السالب إلى القطب الموجب أثناء الشحن والتفريغ. عادةً ما يكون القطب السالب مصنوعًا من الجرافيت. تتميز بطاريات الليثيوم أيون بأنها موفرة للطاقة للغاية ولها تفريغ ذاتي منخفض وليس لها تأثير على الذاكرة. ومع ذلك ، فإن بطاريات الليثيوم أيون تشكل بعض مخاطر السلامة بسبب الإلكتروليت القابل للاشتعال الذي تحتوي عليه. يمكن أن تحدث انفجارات إذا لم يتم التعامل مع البطارية بشكل صحيح.

تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على عدة مكونات ، بما في ذلك الكاثود والأنود ، والفاصل ، والإلكتروليت ، ومجمع التيار. يحدد تكوين هذه المكونات نوع الخلية وقدرتها. خلية الليثيوم أيون النموذجية في السيارة هي أسطوانية أو موشورية ولها قدرة 20-85 آه. تمثل مواد الكاثود والأنود حوالي 30٪ من الوزن الإجمالي للخلية.

في حين أن بطاريات الليثيوم أيون فعالة للغاية في تقليل الوزن وتحسين الأداء ، إلا أنها لا تزال تعاني من بعض العيوب المهمة. فهي عرضة لارتفاع درجة الحرارة ويمكن أن تتلف بسبب الفولتية العالية. يمكن أن تؤدي هذه المشاكل إلى الاحتراق أو الهروب الحراري ، وكلاهما خطير. على سبيل المثال ، تم تأجيل أسطول طائرات بوينج 787 بسبب حرائق البطاريات وقضايا السلامة. علاوة على ذلك ، رفضت شركات الشحن شحن بطاريات Li-ion السائبة عن طريق الجو بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة.

يتطلب شحن بطاريات الليثيوم أيون بالسفن تغليفًا خاصًا. هناك العديد من العوامل التي تحدد نوع العبوة الأفضل لبطاريات الليثيوم أيون. يمكن أن تساعدك Nefab في تحديد الحل الأنسب لاحتياجاتك الخاصة.

أداء بطارية ليثيوم أيون

هناك الكثير من الفوائد لبطاريات الليثيوم أيون. إلى جانب عمرها الطويل ، فإنها تكلف أيضًا أقل من نظيراتها من الليثيوم بوليمر. ومع ذلك ، هناك بعض العيوب في بطاريات الليثيوم أيون ، لذلك من المهم معرفة الفرق بينها. تابع القراءة لمعرفة أيهما أفضل لاحتياجاتك. تعرف أيضًا على الاختلافات بين بطاريات ليثيوم أيون وبطاريات ليثيوم بوليمر.

يرجع الاختلاف الرئيسي بين بطاريات ليبو وبطاريات الليثيوم أيون إلى سعتها وجهدها. في حين أن LiPo لديها سعة أقل ، فإن Li-ion لديها قدرة أعلى بكثير. في الواقع ، يمكن أن ينتج ضعف الطاقة بنفس الوزن. على هذا النحو ، يوصى بالحصول على واحد بسعة أعلى من واحد بسعة أقل. بالإضافة إلى ذلك ، توفر بطاريات Li-ion أيضًا مزيدًا من الطاقة في فترة زمنية أقصر.

لا تعاني بطاريات الليثيوم أيون أيضًا من تأثير الذاكرة ، والذي يحدث عندما تفقد البطاريات قدرتها على إعادة الشحن بعد التفريغ الجزئي. يمكن أيضًا شحنها بسرعة كبيرة إذا كان لديك شاحن به مكبرات شحن كافية. على عكس بطاريات Li-polymer ، لا تحتاج بطاريات Li-ion إلى التخزين في وضع رأسي. علاوة على ذلك ، يمكن تخزينها في مقصورات بطارية صغيرة ولا تتطلب تهوية. كما أنها لا تتطلب الكثير من الصيانة. بمجرد شحنها ، توازن بطاريات Li-ion نفسها ، مما يجعلها خيارًا جيدًا لأولئك الذين لا يرغبون في إنفاق الكثير من المال على الصيانة.

هناك اختلاف مهم آخر بين بطاريات Li-ion وبطاريات Li-po وهو معدل التفريغ الذاتي. بينما تتمتع بطاريات Li-ion بمعدلات تفريغ ذاتي أقل من Li-po ، فإن بطاريات Li-polymer تتمتع بمعدلات تفريغ ذاتي أعلى. كما أنها أكثر أمانًا ، مما يعني أنها تدوم لفترة أطول. ومع ذلك ، فإن بطاريات Li-ion أغلى ثمناً.