باتری‌های لیتیومی یک تکنولوژی رو به رشد است که در سال های اخیر، استفاده از آن باعث جلب رضایت مصرف کنندگان شده است. در این مقاله به طور کامل به آشنایی با این تکنولوژی روز پرداخته می‌شود.
آنچه در این مقاله خواهید خواند
چرا باتری لیتیومی؟
برای زمان طولانی باتری‌های نیکل-کادمیوم بهترین و تنها گزینه برای استفاده باتری‌های قابل حمل در تکنولوژی‌های مختلف اعم از ارتباطات بی سیم تا رایانه و رایانه‌های همراه بود.
پس از ظهور باتری‌های لیتیوم یونی رقابتی برای کسب رضایت مشتری میان این دو نوع باتری شکل گرفت. امروزه باتری‌های لیتیوم یونی رو به رشدترین و امیدوارکننده ترین نوع باتری‌های شیمیایی است.
لیتیوم به عنوان سبک ترین فلز، بیشترین واکنش‌پذیری شیمیایی و بیشترین چگالی انرژی به ازای وزن را به خود اختصاص داده است از این رو باتری‌های لیتیومی یکی از بهترین سیستم های ذخیره انرژی الکتروشیمیایی هستند.
باتری لیتیومی چیست و چه کاربردی دارد؟
تلاش ها برای توسعه و ساخت باتری قابل شارژ باتری‌های لیتیومی به دلیل مشکلات ایمنی از جمله واکنش‌پذیری زیاد ذاتی فلز لیتیوم علی الخصوص موقع شارژ متوقف شد و به جای آن تلاش ها به سمت باتری‌های غیر فلزی لیتیومی یعنی یون لیتیم سوق یافت. هر چند چگالی انرژی یون لیتیم کمتر از فلز سدیم است ولی در ازای آن یون لیتیم ایمن تر است و هنگام شارژ و دشارژ (خالی شدن شارژ) به شرط رعایت اقدامات احتیاطی بی خطر است.
باتری‌های لیتیومی اندازه و انواع مختلفی دارند و بسته به استفاده، طراحی متفاوت نیز دارند. این باتری‌ها را به عنوان منبع انرژی قابل حمل در هر کجا میتوان دید اما بیشترین استفاده از آن ها در صنعت الکترونیک است. به عنوان مثال در لپ تاپ ها، گوشی های هوشمند، لوازم خانگی برقی مانند جارو شارژی استفاده آنها مشهود است.
از استفاده های دیگر آن میتوان به تجهیزات پزشکی و صنایع نظامی اشاره کرد.
مزایا و معایب باتری لیتیومی چیست؟
مزایا:
- چگالی انرژی بالا – قابلیت ذخیره انرژی بیشتر
- برای اولین شارژ دردسری ندارید. یک شارژ معمولی همه آن چیزی است که باتری نیاز دارد.
- نرخ خود دشارژی آن ها بسیار کم است.
برای مثال این نرخ در باتری‌های لیتیومی کمتر از نصف این نرخ در باتری‌های نیکل-کادمیمی است.
- عدم نیاز به تعمیر و نگهداری
یک مزیت عمده برای باتری لیتیوم یون این است که برای اطمینان از عملکردشان ، نیاز به تعمیر و نگهداری ندارند این در حالی است که باتری‌های نیکل-کادمیوم در بازه های زمانی نیاز به دشارژ شدن (خالی شدن شارژ) دارند و یا باتری‌های لید اسید (lead acid) که نیاز به عوض شدن اسید دارند.
- طول عمر طولانی دارند.
معایب:
- برای حفظ محدوده ایمن ولتاژ و جریان نیاز به یک مدار محافظ دارد.
- پس از یک یا دو سال بدون استفاده و یا استفاده دچار خرابی میشوند و روند کاهشی طی می‌کنند.
- محدودیت های حمل و نقلی دارد.
- هزینه های ساخت به نسبت بیشتری دارند. برای مثال حدود 40 درصد گران‌تر از باتری‌های نیکل-کادمیومی هستند
چگونه طول عمر باتری های لیتیومی را افزایش دهیم؟
- دمای باتری را در دمای اتاق یعنی در حدود 20 تا 25 درجه سانتیگراد نگه دارید. زیرا ا فزایش دما عمر باتری را کاهش میدهد .
- از چرخه های تخلیه جزئی استفاده کنید
- برخلاف باتری های نیکل -کادمیوم این باتری ها نیاز به تخلیه کامل شارژ ندارند و بهتر است یکجا شارژ آن خالی
نشود. - برای اولین شارژ باید باتری به مدت طولانی (12 ساعت) شارژ شود .
- برای وقتی که قرار نیس برای مدت طولانی از باتری استفاده شود میزان شارژ باتری باید بین 30 % و 80 % باشد.اگر باتری پر باشد باتری باد میکند و اگر خالی بماند باتری شارژ دهی خود را از دست میدهد.
- وسایل الکترونیکی را به جز بار اول به مدت طولانی شارژ نکنید. البته امروزه در بسیاری از وسایل مدیریت باتری ارتقا یافته و هنگام پر شدن شارژ دیگر از شارژر استفاده نمیشود .