إن أفضل مصادر الطاقة الجلفانية الحديثة صغيرة الحجم هي العناصر التي تستخدم مركبات الليثيوم كمكون نشط. هذه المادة لديها أصغر كتلة من جميع المعادن المتاحة للاستخدام العملي ، لذلك لديها أكبر إمكانات الكهروكيميائية. يتيح لك ذلك الحصول على أعلى كثافة حالية لكل وحدة وزن للبطاريات المصنعة.
Sodrezhanie
ميزات التكنولوجيا
تتميز البطاريات المصنوعة باستخدام التكنولوجيا باستخدام أقطاب الليثيوم ودمج هذا المعدن في المنحل بالكهرباء بمعلمات تقنية ممتازة وقدرة عالية وتيار تشغيل عالٍ وقوة التحمل والاكتناز.
أحد أكثر أنواع هذه البطاريات شيوعًا هو منتجات ليثيوم أيون (Li Ion) ومنتجات ليثيوم بوليمر (Li Polymer). لديهم العديد من ميزات التصميم المماثلة ، ولكن أيضًا بعض الاختلافات التي تؤثر على أدائهم.
دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في الميزات والخلافات التي تصنعها البطاريات باستخدام هذه التقنيات.
ما الذي تشترك به بطاريات Li Ion و Li Pol؟
يتمتع كلا النوعين من مصادر القدرة المدروسة بالسمات المتطابقة التالية:
- بناء متطابق للأقطاب التي تحتوي على مادة الكربون (الجرافيت عادة) في الأنود ، والكوبالت ، الفاناديوم أو أكسيد المنغنيز في الكاثود ؛
- تفاعل كيميائي مماثل ، ينتج عنه قوة دافعة كهربية في خلايا الليثيوم ، بسبب تفاعل الأقطاب الكهربائية مفصولة بالكهرباء مع إدراج أملاح الليثيوم ؛
- نفس الجهد تصنيف يساوي 3.7 فولت.
- نفس العمر الافتراضي 2-3 سنوات ؛
- يسمح تشابه التصميم باستخدام نفس أجهزة الشحن لكلا النوعين من البطاريات ؛
- ليس لديهم تأثير في الذاكرة ، لكنهم حساسون للإفرازات القوية ويكونون خطرين عند الشحن المفرط (أكثر من 4.2 فولت) ، حيث يمكن أن يحدث حريق أو انفجار ؛
- يجب عدم استخدام كلا النوعين من البطاريات في حالة تلفها أو بعد تفريغ قوي (أقل من 2.7 فولت).
الاختلافات بين بطاريات Li Ion و Li Pol
بطاريات ليثيوم بول تختلف عن الليثيوم أيون أساسا في الحالة المادية للكهارل.
في الحالة الأولى ، يتم استخدام إلكتروليت صلب بوليمر ، أو ألواح بها شوائب من إلكتروليت يشبه الهلام ، وفي الحالة الثانية ، يتم فصل الأقطاب بواسطة مادة سائلة نشطة.
استخدام بالكهرباء الجافة تماما يقلل من نشاطها ، وبالتالي ، لتحسين الخصائص التشغيلية للبطاريات ، تتم إضافة شوائب هلام بالكهرباء شبه السائل إليها.
استخدام طبقة المنحل بالكهرباء البوليمر بدلاً من فاصل مسامي مليء بالكهرباء يؤدي إلى تعقيد العملية ويزيد من تكلفتها ، ولكنه يسمح بمصادر طاقة أكثر ملائمة وآمنة أثناء التشغيل.
| ميزة | بطارية ليثيوم أيون | ليثيوم بوليمر |
|---|---|---|
| كثافة الطاقة | ارتفاع | منخفض |
| تأثير الشيخوخة | مع مرور الوقت ، يفقد القدرة | يخسر أيضا ، ولكن ليس بقوة مثل أيون |
| فرص حدوث انفجار | قد تنفجر عند إعادة شحنها | دليل على الانفجار |
| تكلفة | رخيص | أيها الأعزاء |
| وقت الشحن | تهمة لفترة طويلة | رسوم أسرع بكثير |
| الوزن | أثقل | أسهل |
في الوقت نفسه ، يقلل استخدام البوليمر الجاف من نشاط المنحل بالكهرباء ويوفر معلمات كهربائية مقبولة فقط في درجات حرارة عالية.في هذا الصدد ، في إنتاج معظم مصادر ليثيوم بوليمر الحديثة ، يتم استخدام التكنولوجيا الهجينة ، حيث تتم إضافة شوائب من المنحل بالكهرباء الشبيهة بالهلام إلى مادة البوليمر الجافة. هذا يزيد من الموصلية الأيونية مع الحفاظ على الأداء العالي.
من بطارية ليثيوم أيون أفضل من ليثيوم بوليمر
تتمتع مزودات طاقة أيونات الليثيوم بالمزايا التالية مقارنة ببوليمر الليثيوم:
- استخدام كهروليت سائل أكثر نشاطًا يجعل من الممكن الحصول على كثافة طاقة أعلى وخصائص نقل تيار محسّنة في درجات الحرارة العادية والمنخفضة ؛
- إنتاج هذه البطاريات أرخص من خلايا بوليمر الليثيوم ؛
- إنهم يقاومون عددًا أكبر من دورات خدمة التفريغ ، ولديهم عمر خدمة طويل.
في الوقت نفسه ، يؤدي استخدام سائل بالكهرباء النشط داخل علبة هذه البطاريات إلى عدد من العيوب:
- من الضروري استخدام مساكن أكثر إحكامًا ودائمًا لمنع تسرب الإلكتروليت ؛
- يزيد الوزن الكلي للبطاريات ؛
- عالمية الاستخدام تنخفض ؛
- بطاريات ليثيوم أيون أكثر انفجارًا ، وأكثر خوفًا من الشحن الزائد ، وتتطلب استخدام أجهزة حماية مدمجة خاصة ؛
- يحتاجون إلى شحن أطول مع تحكم إلزامي في أقصى درجات الحرارة ودرجة الحرارة ؛
- لديهم قدرة أقل بنفس الحجم ؛
- النشاط العالي للكهارل السائل يسبب شيخوخة أسرع لنماذج بطارية الليثيوم أيون ، التي تفقد حوالي 0.1 ٪ من إجمالي الطاقة شهريا.
من بطارية ليثيوم بوليمر أفضل من بطارية ليثيوم أيون
إمدادات الطاقة لى بو لديها المزايا التالية:
- يتيح استخدام المنحل بالكهرباء الجاف أو شبه الجاف تصنيع بطاريات مدمجة من أي شكل وحجم ، فضلاً عن جعلها مرنة ؛
- لديهم وزن أقل وحجم بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون متطابقة في الأداء ؛
- سعة أعلى (تقريبًا مرتين) بنفس سعة البطارية الإجمالية ؛
- سلامة أفضل وأقل خطر الشحن الزائد ، لا خطر تسرب المنحل بالكهرباء.
- وقت أقل مطلوب للشحن ؛
- ارتداء أقل.
مزودات طاقة ليثيوم بوليمر لها عيوب:
- انخفاض كثافة الطاقة ، بحيث يكون لديهم تيار تفريغ أقل المسموح به وأقل طاقة قصوى ؛
- أنها أكثر تكلفة لصنع.
- إنهم يتحملون دورات شحن تفريغ أقل.
ما هو الأفضل لاختيار لى ايون أو لى البوليمر
لا يوجد فرق كبير بين هذين النوعين من البطاريات ، مما يجعل خيارًا لا لبس فيه لصالح بطارية واحدة أو أخرى. يجب أن يتم اختيار نوع البطارية المطلوب وفقًا لكل حالة محددة.
إذا كنت بحاجة إلى استخدام بطاريات مضغوطة وبسيطة ، فمن الأفضل أن تختار إصدار ليثيوم بوليمر.
إذا لزم الأمر ، لضمان حياة أطول والحصول على تيار تفريغ أكثر قوة ، فمن الأفضل استخدام مصدر طاقة ليثيوم أيون. هذا الخيار أكثر قبولا وإذا كنت تريد توفير المال عند شراء البطارية.
يتمتع كلا النوعين من البطاريات بخصائص كهربائية ممتازة ، عدة مرات أفضل من البطاريات المالحة والقلوية وهيدريد المعادن. في ظل ظروف التشغيل الصحيحة ، وتجنب التفريغ القوي والشحن الزائد ، يمكن أن يستمر كلا النوعين من البطاريات لعدة سنوات ، مما يؤدي إلى ارتفاع التيار والجهد.
