3 تا از بهترین نوع باتری قابل شارژ در دوران مدرن

برای یک دستگاه، نوآوری یا پروژه مهندسی، به یک منبع تغذیه قابل اعتماد و قابل شارژ نیاز دارید..آیا می دانید به چه نوع باتری نیاز دارید؟ ظرفیت شارژ یک باتری قابل شارژ بر حسب میلی آمپر (میلی آمپر ساعت) (میلی آمپر ساعت) بیان می شود..متوجه این عدد می شوید که روی بسته بندی و همچنین روی خود باتری چاپ شده است.شارژ باتری تعیین می کند که چه مقدار جریان الکتریکی می تواند تولید کند و چه مدت می تواند ابزار شما را تامین کند.مصرف کنندگان می توانند از بین سه نوع باتری مختلف انتخاب کنند.قلیایی، هیدرید فلز نیکل (NIMH) و یون لیتیوم سه نوع هستند.هر فرم دارای مزایا و معایبی است.هر کدام جایگاه منحصر به فردی در تاریخ فناوری دارند.

باتری NiMH در مقابل باتری NiCd

باتری قابل شارژ NiMH یک پیشرفت تکنولوژیکی نسبت به باتری NiCD مهر و موم شده طولانی مدت است..به جای استفاده از کادمیوم فلزی به عنوان الکترود منفی برای الکترود منفی پایه، هیدروژن را جذب کنید.این نوع تغییر باتری ظرفیت واحد وزن و حجم واحد را افزایش داد (محاسبه بر اساس Ah، در اصطلاح عبارت است از ظرفیت نسبت وزن و ظرفیت نسبت حجم)، هیچ اثر حافظه ای مانند باتری های NiCD وجود نداشت و کادمیوم وجود نداشت، بنابراین وجود داشت. .از جهات دیگر، باتری های NiMH و NiCD بسیار شبیه هستند.در طول انتقال از باتریهای NiCD به باتریهای NiMH، اساساً هیچ تفاوتی در ویژگیهای کاربردی و هیچ مشکل طراحی مشهودی وجود ندارد..

NiMH Battery vs NiCd Battery

باتری های نیکل کادمیوم (NiCAD).

در سال 1899، یک دانشمند سوئدی اولین باتری NiCad را در جهان اختراع کرد.نیازی به گفتن نیست که از آن زمان تا کنون تغییرات زیادی صورت گرفته است.یک صفحه الکترود مثبت اکسید نیکل-هیدروکسید، یک صفحه الکترود منفی کادمیوم، یک جداکننده و یک الکترولیت هیدروکسید پتاسیم یک باتری نیکل-کادمیم معمولی را تشکیل می دهند...

کاربردهای رایج: اسباببازیها، چراغهای اضطراری، تجهیزات پزشکی، اقلام تجاری و صنعتی، تیغهای برقی، رادیوهای دو طرفه، ابزارهای برقی و دستگاههای بیشتر از باتریهای NiCAD استفاده میکنند..کسب و کار خود را با باتری های عمده فروشی درجه یک تقویت کنید.

• تعداد سیکل های شارژ/دشارژ بالا: اگر به درستی نگهداری شود، باتری NiCd ممکن است بیش از 1000 سیکل شارژ/دشارژ بدهد..
• عملکرد بار استثنایی: NiCd امکان شارژ مجدد در دماهای بسیار پایین را فراهم می کند.
• ماندگاری طولانی: در هر سطح شارژ.
• ذخیره سازی و حمل و نقل ساده: اکثر شرکت های حمل و نقل هوایی NiCd را بدون نیاز به نیاز خاصی می پذیرند.
• عملکرد استثنایی در دمای پایین؛ .
• از نظر هزینه در هر چرخه، باتری NiCd مقرون به صرفه ترین گزینه است.
• اکثر سلولهای NiCd استوانهای هستند و در اندازهها و انتخابهای عملکردی متفاوتی هستند.

Drawbacks of This Battery Types: Here are a few of their flaws:

چگالی انرژی پایین در مقایسه با سیستم های مدرن.

• اثر یادآوری: NiCd باید به طور منظم برای جلوگیری از حافظه آموزش داده شود.
• مضر برای محیط زیست: NiCd شامل عناصر خطرناک است.استفاده از باتری های NiCd در چندین کشور محدود شده است.
• دارای نرخ تخلیه خود بالا؛

NiMH battery

باتری های نیکل متال هیدرید (NiMH).

باتری های NiMH انواع باتری های نسبتا جدیدتری هستند.مرکز تحقیقات Battelle-Geneva در سال 1967 شروع به تحقیق و توسعه کرد و در سال 1987 آن را به درستی به پایان رساند..یک صفحه الکترود مثبت نیکل هیدروکسید، یک صفحه الکترود منفی یون هیدروژن، یک جداکننده و یک الکترولیت قلیایی مانند هیدروکسید پتاسیم ترکیب شیمیایی یک باتری معمولی نیکل هیدرید فلز را تشکیل می دهد..کاربردهای رایج: باتری خودرو، تجهیزات پزشکی، پیجر، تلفن همراه، دوربین فیلمبرداری، دوربین های دیجیتال، مسواک برقی و سایر محصولات مصرفی ارزان قیمت از جمله نمونه های این نوع باتری در حال استفاده هستند..

❌ معایب این انواع باتری:

• عمر مفید محدود: پس از 200 تا 300 چرخه چرخه عمیق، به خصوص در جریان بار بالا، عملکرد شروع به کاهش می کند..سیکل های تخلیه عمیق نسبت به چرخه های تخلیه کم عمق ترجیح داده می شوند.
• جریان تخلیه کم: در حالی که یک باتری NiMH ممکن است جریان تخلیه بالایی ایجاد کند، تخلیه مکرر با جریان بار بالا عمر چرخه باتری را کوتاه می کند..جریان بار 0.2C تا 0.5C بهترین عملکرد را ایجاد می کند (یک پنجم تا یک دوم ظرفیت نامی).
• یک الگوریتم شارژ پیچیدهتر مورد نیاز است زیرا NiMH گرمای بیشتری در طول شارژ تولید میکند و شارژ آن نسبت به NiCd بیشتر طول میکشد..شارژ قطره ای بسیار مهم است و باید به درستی مدیریت شود.
• خود تخلیه بالا: در مقایسه با NiCd، NiMH 50 درصد خود تخلیه بیشتری دارد..افزودنی های شیمیایی جدید تخلیه خود را افزایش می دهند اما چگالی انرژی را کاهش می دهند.
• اگر در دمای بالا نگهداری شود، عملکرد کاهش می یابد: باتری های NiMH باید سرد نگه داشته شوند و تا حدود 40 درصد ظرفیت شارژ شوند..
• تعمیر و نگهداری بالا: برای جلوگیری از تشکیل کریستال، باتری باید به طور منظم به طور کامل تخلیه شود.
• حدود 20 درصد گران تر از NiCd: باتری های NiMH که برای مصرف جریان بالا در نظر گرفته شده اند، حدود 20 درصد بیشتر از باتری های NiCd معمولی قیمت دارند..

کدام نوع باتری بهتر است

Lithium-ion battery

باتری لیتیوم یون

باتری های لیتیوم یونی یک فناوری پیشگام هستند که با موفقیت به عنوان منبع انرژی برای طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله وسایل الکترونیکی قابل حمل و خودروهای الکتریکی/هیبریدی استفاده شده است..

باتری لیتیوم یون در جزئیات

باتری لیتیوم یونی که اغلب به عنوان باتری لیتیوم یون شناخته می شود، نوعی باتری قابل شارژ است که در آن یون های لیتیوم از طریق یک الکترولیت در هنگام تخلیه از الکترود منفی به الکترود مثبت می روند و سپس در طول شارژ مجدداً برمی گردند..الکترود مثبت یک باتری لیتیوم یونی از یک ترکیب لیتیومی ساخته شده است، در حالی که الکترود منفی معمولاً از گرافیت ساخته شده است..

باتری های لیتیومی و لیتیوم یونی، تفاوت این نوع باتری ها چیست؟

مهمترین تفاوت بین باتریهای لیتیومی و باتریهای لیتیوم یونی این است که باتریهای لیتیومی یکبار مصرف هستند و پس از استفاده نمیتوان آنها را شارژ کرد..از سوی دیگر، باتریهای لیتیوم یون ممکن است دوباره مورد استفاده قرار گیرند، زیرا قابل شارژ هستند و میتوانند صدها بار شارژ و دشارژ شوند..📌 باتریهای لیتیومی در حالی که در قفسهای بدون استفاده قرار میگیرند، به میزان قابل توجهی بیشتر عمر میکنند.باتریهای لیتیومی ممکن است 10 تا 12 سال دوام بیاورند در حالی که هنوز شارژ دارند، اما باتریهای لیتیوم یون فقط 2 تا 3 سال عمر میکنند..ممکن است متوجه نباشید که این دو نوع باتری لیتیومی تنها باتری های موجود نیستند. .علیرغم این واقعیت که باتری های لیتیوم یونی به خصوص از نظر ضایعات بسیار برتر به نظر می رسند، هنوز چندین ویژگی وجود دارد که باتری های لیتیومی را بسیار مفید می کند..آنها چگالی انرژی بسیار بیشتری نسبت به باتری های لیتیوم یونی دارند، به این معنی که می توانند شارژ بیشتری را نسبت به اندازه خود حفظ کنند..حتی اگر این تنها شارژی باشد که تا به حال دارند، باتریهای لیتیومی میتوانند با یک بار شارژ انرژی را تامین کنند..متأسفانه، هیچ راه مطمئن یا عملی برای شارژ مجدد این نوع باتری ها وجود ندارد، به همین دلیل است که آنها در وهله اول ایجاد شدند..خرید باتریهای لیتیومی نیز ارزانتر است، زیرا ارزانتر و آسانتر تولید میشوند.

مزایا و معایب باتری لیتیوم یونی

Graph of Lithium-ion battery usage

کاربرد باتری های لیتیوم یون

باتری های لیتیوم یونی منابع انرژی سبک وزن با چگالی انرژی بالا هستند که ممکن است در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار گیرند..اتصال چندین باتری کوچک در یک مدار موازی برای تامین انرژی تجهیزات بزرگتر مانند خودروهای الکتریکی، موثرتر و کارآمدتر از اتصال یک باتری بزرگ است..

• ابزارهای برقی: مته های شارژی، سنباده ها، اره ها، و طیف وسیعی از ابزارهای باغبانی، مانند قیچی ها و قیچی های پرچین، همگی به این نوع باتری نیاز دارند..
• دستگاههای قابل حمل: تلفنهای همراه و تلفنهای هوشمند، رایانهها و تبلتها، دوربینهای دیجیتال و دوربینهای فیلمبرداری، سیگارهای الکترونیکی، کنسولهای بازی قابل حمل و مشعلها تنها تعدادی از آنها هستند (چراغ قوه).
• وسایل نقلیه الکتریکی: در خودروهای برقی، وسایل نقلیه هیبریدی، موتورسیکلتها و اسکوترهای برقی، دوچرخههای برقی، حملونقل شخصی و صندلیهای چرخدار برقی پیچیده، از باتری استفاده میشود..مدل های رادیویی کنترل شده، هواپیماهای مدل، هواپیماها و مریخ نورد کنجکاوی نیز به نمایش گذاشته شده است..

نگهداری و ذخیره سازی باتری

دمای شدید برای این نوع باتری خوب نیست.تا حد امکان از نگهداری تلفن ها و رایانه ها در اتومبیل های گرم یا اتاق های سرد خودداری کنید، زیرا این دمای زیاد ممکن است عمر باتری آنها را کاهش دهد..گرمای بیش از حد در هنگام شارژ چیزی است که باید در مورد آن احتیاط کرد، با این حال، اگر سازنده تلفن یا لپتاپ شما کار خود را انجام داده باشد، نباید مشکلی ایجاد کند..📌 به عنوان یک اقدام احتیاطی، مطمئن شوید که از شارژر رسمی همراه تلفن یا رایانه لوحی خود استفاده می کنید، یا اینکه دقیقاً جایگزین آن بخرید..این تضمین می کند که شارژر با باتری دستگاه شما سازگار است و برای شارژ هرچه سریعتر آن طراحی شده است..شارژر تایید شده از بهترین روش ها برای سلامت کلی باتری شما استفاده می کند.

دور انداختن و بازیافت باتری لیتیوم یون

• این نوع باتری بسته به کشور و مکان، قوانین دفع و بازیافت متفاوتی دارد.قبل از دور انداختن هر باتری، مطمئن شوید که الزامات محلی خود را بررسی کرده و از آنها پیروی می کنید.
• ریختن تجهیزات الکترونیکی ناخواسته در ظروف زباله معمولی در چندین کشور ممنوع است.
• فقط باتری های خالی شده را باید در ظرف جمع آوری باتری قرار دهید.برای جلوگیری از اتصال کوتاه، نقاط اتصال باتری را با نوار برق یا پوشش مناسب دیگری بپوشانید.

پرسشهای متداول ❓باتریهای قابل شارژ در صورت گرم شدن بیش از حد ممکن است تقسیم شوند و باعث ایجاد دود و آتشسوزی شوند و گرمای بیش از حد ظرفیت شارژ را تا حد زیادی کاهش میدهد..وقتی باتریهای قابل شارژ خیلی سرد میشوند، ولتاژ کاهش مییابد و ممکن است اصلاً کار نکنند..اگر از باتریهای لیتیوم یونی «معمولی» استفاده میکنید، نمیتوانند چنین جریانهای بالایی را تحمل کنند..نتیجه گیری 📜سه نوع اصلی از باتری های قابل شارژ برای مصارف خانگی وجود دارد که از نظر مواد شیمیایی که شارژ آنها را تامین می کنند متفاوت است: نیکل کادمیوم (NiCD)، آنتی اسید، لیتیوم، و نیکل هیدرید فلز (NiMH).هر کدام ویژگی های خود را دارند و برای اهداف متمایز ارزشمند هستند.در صورتی که یک یا دو گونه از انواع مختلف را برای استفاده های متنوع در خانه انتخاب می کنید، مراقب باشید که آنها را با هم ترکیب نکنید. .