تفاوت باتری های لیتیومی یونی، لیتیومی پلیمری

مقایسه باتری های لیتیومی یونی، لیتیومی پلیمری

آیا فرق بین باتری های لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمری را می دانید ؟
در این مقاله باتری‌های لیتیوم یونی (تلفظ صحیح لیتیوم-آیون است اما یون رایج شده است) یا Lithium-Ion Battery که به اختصار LIB هم گفته می‌شود را با باتری های لیتیوم پلیمری مقایسه می کنیم.

Li-Ion battery :

باتری های لیتیوم آیون معمولا برای تامین نیروی لازم در دستگاههای الکترونیکی قابل حمل مورد استفاده قرار می گیرند.

در مقایسه به نسل های قدیمی تر باتری ها یعنی NiCd (نیکل – کادمیوم) و NiMH (نیکل – متال) ، باتری های Li-Ion وزن و حجم سبک تری حدود ۳ تا ۵ برابر دارند و علاوه بر این از دوره ماندگاری بیشتری در هر بار شارژ بهره می برند.

در باتری ها اصطلاحی وجود دارد که به Memory Effect ( خاصیت حافظه ای ) مشهور است ، که خصوصا در باتری های NiCd و NiMH به شدت دیده می شد ، به اینصورت که پس از هر بار شارژ ظرفیت باتری به اندازه بسیار کمی کاهش می یافت و برای از بین بردن آن می بایست باتری را حداقل هفته ای یک بار کاملاً ۱۰۰ درصد تخلیه نمود . به همین دلیل در گوشی های قدیمی که از باتری ها NiCd و یا NiMH استفاده می کردند ، بعد از یک یا دو سال عملا نیاز به عوض کردن باتری داشتیم. اما در باتری های Li-Ion این مسئله به طور کامل حل شده است.

در باتری های لیتیون آیون و پلیمر هر چقدر باتری کمتر تخلیه گردد و مرحله شارژ انجام گیرد طول عمر آن بیشتر خواهد بود. مثلا باتری را تا ۵۰ درصد تخلیه نموده و دوباره شارز نماییم با باتری که ۸۰ درصد تخلیه و شارژ گردد طول عمر باتری کمتر تخلیه شده ، حدودا تا دو برابر افزایش می یابد. که هر کارخانه سازنده باتری با اصطلاح DOD ( ضریب عمق تخلیه ) طول عمر باتری را با گراف نمایش می دهد.

یکی از خواص برتر این نوع باتری نسبت به سایرین حالت خود تخلیه ای ( Self leakage ) بسیار پایین می باشد.

جدول برخی از تفاوت های باتری های لیتیوم آیون و پولیمر:

  NiCd NiMH Lead Acid Li-ion Li-ion polymer Reusable Alkaline
چگالی انرژی وزنی (وات‌ساعت بر کیلوگرم) ۴۵ تا ۸۰ ۶۰ تا ۱۲۰ ۳۰ تا ۵۰ ۱۱۰ تا ۱۶۰ ۱۰۰ تا ۱۳۰ ۸۰ (حالت اولیه )
اتلاف داخلی انرژی (میلی‌وات) ۱۰۰ تا ۲۰۰۱ ۲۰۰ تا ۳۰۰۱ کمتر از ۱۰۰ ۱۵۰ تا ۲۵۰ ۲۰۰ تا ۳۰۰ ۲۰۰ تا ۲۰۰۰
ولتاژ نمونه‌ی تست شده

۶

۶ ۱۲ ۷٫۲ ۷٫۲

۶

تعداد سیکل کارکرد تا رسیدن به ظرفیت ۲۰ درصدی ۱۵۰۰ ۳۰۰ تا ۵۰۰ ۲۰۰ تا ۳۰۰ ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ ۳۰۰ تا ۵۰۰ (تا رسیدن به ۵۰ درصد ظرفیت اولیه)۵۰
کمترین زمان شارژ شدن معمولاً ۱ ساعت ۲ تا ۴ ساعت ۸ تا ۱۶ ساعت ۲ تا ۴ ساعت ۲ تا ۴ ساعت ۲ تا ۳ ساعت
خطای اورشارژ متوسط کم زیاد بسیار کم کم متوسط
دشارژ خود به خودی در هر ماهدر دمای اتاق (درصد) ۲۰ ۳۰ ۵ ۱۰ حدود ۱۰

۰٫۳

ولتاژ نامی هر سلول (ولت) ۱٫۲۵ ۱٫۲۵ ۲

۳٫۶

۳٫۶ ۱٫۵
حداکثر نرخ دشارژ ۲۰C ۵C ۵C >2C >2C ۰٫۵C
حداقل نرخ دشارژ ۱C کمتر از ۰٫۵C ۰٫۲C کمتر از ۱ C کمتر از ۱ C کمتر از ۰٫۲ C
حداقل دمای کارکرد (سانتی‌گراد) -۴۰ -۲۰ -۲۰ -۲۰ ۰ ۰
حداکثر دمای کارکرد (سانتی‌گراد) ۶۰ ۶۰ ۶۰ ۶۰ ۶۰ ۶۰
ملاحظات نگهداری ۱ تا ۲ ماه ۲ تا ۳ ماه ۳ تا ۶ ماه لازم نیست لازم نیست لازم نیست
هزینه‌ی معمول یک باتری (دلار) ۵۰ ۶۰ ۲۵ ۱۰۰ ۱۰۰ ۵
ولتاژ معمول در تخمین هزینه ۷٫۲ ۷٫۲ ۶ ۷٫۲ ۷٫۲ ۹
هزینه‌ی هر سیکل شارژ (دلار) ۰٫۰۴ ۰٫۱۲ ۰٫۱ ۰٫۱۴ ۰٫۲۹ ۰٫۱ تا ۰٫۵
شروع استفاده‌ی تجاری ۱۹۵۰ ۱۹۹۰ ۱۹۷۰ ۱۹۹۱ ۱۹۹۹ ۱۹۹۲

Li-Po battery :

باتری از نوع پلیمر لیتیوم می باشد که از نظر ظرفیت و ماندگاری بعد از هر بار شارژ ، مشابه باتری ها Li-Ion عمل می کند . این نوع باتری دارای وزن کمتری نسبت به مدلهای دیگر به استثنا لیتیون آیون است . اما ویژگی منحصر به فردی که سازندگان گوشی های موبایل را به سمت استفاده از این نوع باتری می کشاند این است که این باتری ها را می توان به هر شکل هندسی که در طراحی مورد نیاز باشد در آورد . این ویژگی باعث از میان رفتن محدودیت های زیادی می گردد که باتری ها مکعب مستطیلی قدیمی تر در طراحی گوشیها ایجاد می کردند .

چرا باتری لیتیوم یون معروف و محبوب است؟

موضوع اصلی چگالی انرژی است که در محاسبات مذکور، تا حدی متوجه آن شدیم. منظور از چگالی انرژی این است که به ازای واحد وزن مثلاً یک گرم، چه قدر انرژی در باتری ذخیره می‌شود. ۱۱۰ تا ۱۶۰ وات‌ساعت انرژی در یک کیلوگرم باتری لیتیوم-یونی ذخیره می‌شود که در مقایسه با دیگر انواع، یک رکورد است. لیتیوم-یون به ملاحظات نگهداری و مراقبت نیازی ندارد. در هر ماه تنها ۱۰ درصد شارژ آن به خودی خود خالی می‌شود. بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ بار می‌توان آن را پر و خالی کرد تا نهایتاً ۲۰ درصد ظرفیت آن برایمان باقی بماند. با این خصوصیات یک گزینه‌ی بهینه برای وسایل همراه و حتی دیگر ابزارها مثل پهپادها، ربات‌ها و حتی خودروهای الکتریکی است.

 

اشتراک گذاری این صفحه
همچنین:  ساختار کد شبا چگونه تعیین می شود؟

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.