دستگاه های الکترونیکی مدرن از دو نوع باتری اصلی استفاده می کنند: Li-ion و Li-Po. اما کدام بهتر است؟
باتری‌های لیتیوم یونی انرژی اکثر دستگاه‌های الکترونیکی در سراسر جهان را تامین می‌کنند. با این حال، ممکن است با وسایل الکترونیکی مصرفی خاصی با باتری لیتیوم پلیمری مواجه شده باشید.
اگرچه ممکن است فوراً مشخص نباشد، تفاوت قابل توجهی بین باتری‌های لیتیوم یون (Li-ion) و لیتیوم-پلیمر (Li-Po) وجود دارد.
در این مقاله، نگاهی عمیق به این انواع باتری‌های محبوب و نحوه تغذیه دستگاه‌هایی که در زندگی روزمره خود استفاده می‌کنیم، می‌اندازیم.
باتری های لیتیوم یونی (Li-Ion) چیست؟
باتری لیتیوم یونی، تلفن های هوشمند، لپ تاپ ها و بسیاری از دستگاه های دیگر در سراسر جهان را تامین می کند. این باتری ها از ترکیب چهار جزء مختلف ساخته می شوند:
- یک کاتد (ترمینال مثبت)
- آند (ترمینال منفی)
- یک جداکننده
- الکترولیت
آند بیشتر از لیتیوم ساخته شده است (بنابراین نام آن)، در حالی که کاتد اغلب از گرافیت ساخته شده است. کبالت یا منگنز نیز اغلب استفاده می شود.
جداکننده از ایجاد اتصال کوتاه بارها جلوگیری می کند و الکترولیت به عنوان محیطی عمل می کند که به یون ها اجازه می دهد از آند به کاتد حرکت کنند.
بنابراین، هنگامی که تلفن خود را شارژ می کنید، یون های ذخیره شده در ترمینال منفی شروع به ارتعاش می کنند تا زمانی که شارژ کافی برای سفر از آند به کاتد به دست آورند و بر لایه جداکننده غلبه کنند. این حرکت همان چیزی است که برق دستگاه شما را تولید می کند. همانطور که باتری شما تخلیه می شود، یون ها به کاتد برمی گردند.
باتری های لیتیوم پلیمری (Li-Po) چیست؟
باتری لیتیوم پلیمری کمی جدیدتر از باتری لیتیوم یونی معمولی است و تا همین اواخر بود که باتری های Li-Po به گوشی های هوشمند معرفی شدند. این یکی از امیدوارکننده‌ترین جایگزین‌ها برای باتری‌های لیتیوم یونی است.
دلیل اصلی این امر به دلیل قابلیت شارژ سریع آنها بود. باتری‌های لیتیوم پلیمری در ابتدا در گوشی‌های قدیمی‌تر و نامرتب استفاده می‌شدند و در لپ‌تاپ‌ها یافت می‌شدند. دستگاه‌های مدرن، مانند هواپیماهای بدون سرنشین، حاوی باتری‌های لیتیوم پلیمری نیز هستند. از آنجایی که این باتری بسیار انعطاف‌پذیر و سبک است، باتری‌های لیتیوم پلیمری نیز در پاوربانک‌ها یافت می‌شوند.
درست مانند باتری های لیتیوم یونی، باتری های Li-Po نیز دارای یک آند و یک کاتد هستند. اما، این باتری ها به جای الکترولیت مایع از یک الکترولیت ژل مانند استفاده می کنند.
این یکی از دلایلی است که به طور کلی دوام بیشتری دارند و لازم نیست نگران نشت الکترولیت نیز باشید. اما، این ماده ژل مانند به مرور زمان سخت تر می شود و توانایی یون ها برای حرکت آزادانه را کاهش می دهد و طول عمر باتری را کاهش می دهد.
8 تفاوت کلیدی بین باتری های Li-Ion و Li-Po
تعدادی تفاوت بین باتری های لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر وجود دارد.
1. قیمت گذاری
یکی از دلایل اصلی پذیرش گسترده باتری های لیتیوم یون قیمت پایین آنها است. فناوری‌های جدید تقریباً قیمت باتری‌های لیتیوم یونی را به نصف کاهش داده‌اند و از آنجایی که مدت‌هاست که در دسترس بوده‌اند، تولید این باتری‌ها به‌طور کلی آسان‌تر است.
اگر به طور مستقیم قیمت را مقایسه کنید، هزینه های ساخت باتری های لیتیوم پلیمری کمی بالاتر است. به همین دلیل است که آنها معمولا در الکترونیک ارزان تر استفاده نمی شوند.
2. چگالی توان
چگالی توان به مقدار انرژی اشاره دارد که باتری در مقایسه با وزن آن دارد. بنابراین، باتری با چگالی توان بالاتر، زمان کار طولانی تری خواهد داشت.
باتری های لیتیوم یونی در مقایسه با باتری های لیتیوم پلیمری با اندازه مشابه می توانند تا چهار برابر شارژ نگه دارند. این امر آنها را برای استفاده در دستگاه های الکترونیکی فشرده مطلوب تر می کند.
از طرف دیگر، باتری های لیتیوم پلیمری معمولاً باید در یک پوشش سخت یا نرم قرار گیرند. این باعث افزایش بیشتر حجم می شود که باعث می شود آنها در دستگاه های کوچکتر غیر قابل استفاده باشند.
با این حال، با معرفی روش‌های تولید جدیدتر، ترازو ممکن است در نهایت خم شود.
3. ایمنی
باتری‌های لیتیوم پلیمری معمولاً ایمن‌تر از همتایان لیتیوم یونی خود هستند، در درجه اول به دلیل بسته‌بندی قوی‌شان. یک باتری Li-Po پوسته سخت می تواند در برابر فشار خارجی مقاومت کند که خطرات را کاهش می دهد.
این یکی از دلایلی است که اکثر دستگاه‌هایی که شارژ بسیار سریع ارائه می‌کنند معمولاً باتری‌های لیتیوم پلیمری در داخل خود دارند. احتمال نشتی ژل الکترولیت موجود در باتری Li-Po نیز کمتر از الکترولیت Li-Ion است.
4. نرخ تخلیه غیر فعال
دستگاهی که با باتری Li-Po تغذیه می شود، به طور باورنکردنی آهسته تخلیه می شود. میزان دشارژ غیرفعال باتری‌های Li-Po در مقایسه با باتری‌های Li-Ion بسیار پایین است، بنابراین لازم نیست نگران تمام شدن آب دستگاه خود در هنگام عدم استفاده باشید. از این نظر، ذخیره سازی طولانی مدت باتری های Li-Po راحت تر از Li-Ion است.
5. تطبیق پذیری
یکی از مزایای کمتر شناخته شده باتری های لیتیوم پلیمری این است که آنها کاملاً همه کاره هستند. آنها فقط در تلفن های همراه، پاوربانک ها یا لپ تاپ ها استفاده نمی شوند. شما می توانید باتری های Li-Po را برای استفاده در پهپادهای درجه یک سرگرمی یا وسایل نقلیه RC نیز خریداری کنید.
یک دلیل ساده برای آن ماهیت شخصی سازی آنهاست. شما می توانید باتری های Li-Po را در همه شکل ها و اندازه ها (به دلیل پایه ژله ای آن ها) خریداری کنید و چندین سازنده از این آزادی بهره برده اند. شما می توانید باتری های Li-Po را از 1000 میلی آمپر ساعت تا 10000 میلی آمپر ساعت یا بالاتر دریافت کنید! برخی از باتری های Li-Po نیز دارای مشخصات فوق العاده نازکی با ضخامت کمتر از 1 میلی متر هستند!
6. زندگی مفید
باتری‌های لیتیوم یون معمولاً بیشتر از باتری‌های لیتیوم پلیمری عمر می‌کنند. یک باتری لیتیوم یون متوسط می تواند دو تا سه سال دوام بیاورد، در حالی که باتری های لیتیوم پلیمری طول عمر بسیار کمتری دارند. این به این دلیل است که الکترولیت مبتنی بر ژل در باتری های لیتیوم-پو شروع به سخت شدن می کند.
7. تعمیر و نگهداری عمومی
باتری های لیتیوم یونی عملاً به هیچ گونه تعمیر و نگهداری نیاز ندارند. از طرف دیگر باتری های Li-Po نیاز به نگهداری کمی دارند.
بسیاری از افسانه ها در مورد شارژ تلفن نادرست هستند. نرم افزار گوشی های هوشمند همچنین به شما امکان می دهد اطلاعات دقیق تری از باتری دریافت کنید. به عنوان مثال، می توانید باتری آیفون خود را کالیبره کنید تا در مورد عملکرد کلی آن بیشتر بدانید.
به عنوان مثال، اگر باتری‌های Li-Po را ذخیره می‌کنید، باید قبل از ذخیره‌سازی آنها را حدود 30 درصد شارژ کنید. به طور مشابه، باتری های Li-Po بزرگتر برای شارژ به یک شارژر بالانس تخصصی نیاز دارند.
فناوری جدیدتر در حال حاضر نگهداری باتری های لیتیوم پلیمری را به طور قابل توجهی آسان کرده است، به همین دلیل است که آنها اکنون در تلفن های هوشمند استفاده می شوند.
8. قابلیت حمل
هر دو باتری لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر کاملا قابل حمل هستند. با این حال، اولی برنده است زیرا می توانید آنها را به راحتی در طرح های کاملا نازک پیدا کنید، به همین دلیل است که آنها اغلب در لوازم الکترونیکی مصرفی کوچکتر استفاده می شوند.
Li-Ion در مقابل Li-Po: کدام بهترین است؟
باتری های لیتیوم یونی به دلیل استفاده گسترده از آنها رایج تر هستند. با این حال، باتری های لیتیوم پلیمری به دلیل افزایش ویژگی های ایمنی و عملکرد پایدار به سرعت در حال محبوب شدن هستند.
با این حال، اکنون بسیاری از شرکت ها روی فناوری های جدیدتر کار می کنند. برای مثال، باتری‌های حالت جامد، تقریباً در هر بخش از باتری‌های لیتیوم یونی بهتر عمل می‌کنند و جایگزین امیدوارکننده‌تری ارائه می‌کنند.