دليل شامل لتصنيف البطارية: مرجع كامل

لقد ذكرت المقالة السابقة بالفعل بطارية الليثيوم أيون عدة مرات.أعتقد أنك تفهم بالفعل مفهومها الأساسي.(Airticle ذات الصلة:الدليل النهائي للبطاريات) لكن كثير من الناس في كثير من الأحيان يخلطون بين العديد من المفاهيم ، مثل بطاريات الليثيوم أيون ، وبطاريات الفوسفات الحديد الليثيوم وما إلى ذلك.هنا يتعلق بتصنيف بطارية الليثيوم أيون.يرجى متابعة القراءة أدناه.

يمكن تصنيف بطاريات الليثيوم أيون إلى عدة فئات بناءً على بنائها وتكوينها.فيما يلي بعض التصنيفات الشائعة لبطاريات الليثيوم أيون:

1. بطاريات أكسيد الكوبالت الليثيوم (LICOO2): هذه هي واحدة من أكثر أنواع بطاريات الليثيوم أيون استخدامًا ، والتي توجد عادة في الإلكترونيات الاستهلاكية مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

المكونات الرئيسية: الكاثود (قطب موجب) مصنوع من أكسيد الكوبالت الليثيوم ، وأنود (قطب سلبي) مصنوع عادة من الجرافيت ، وفاصل يسمح بتدفق أيونات الليثيوم بين الأقطاب الكهربائية مع منع التلامس المباشر.
•كثافة الطاقة: حوالي 150-200 وا/كجم
•حياة الدورة: حوالي 300-500 دورة
•معدل تفريغ الذات: حوالي 5-8 ٪ شهريًا

2. بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LIFEPO4): تشتهر هذه البطاريات بأداءها الممتاز للسلامة وحياة دورة طويلة.غالبًا ما تستخدم في السيارات الكهربائية (EVs) وأنظمة تخزين الطاقة.

المكونات الرئيسية: تتكون بطاريات LIFEPO4 من الكاثود (قطب إيجابي) مصنوع من فوسفات الحديد الليثيوم ، وأنود (قطب سلبي) عادةً مصنوع من الكربون ، وفاصل يسمح بتدفق أيونات الليثيوم مع منع التلامس المباشر بين الأقطاب الكهربائية.
•كثافة الطاقة: حوالي 130-160 WH/kg
•حياة الدورة: عادة 2000-5000 دورة
•معدل تفريغ الذات: حوالي 1-3 ٪ شهريًا

3. بطاريات ليثيوم النيكل المنغنيز أكسيد الكوبالت (linimncoo2 أو NMC): توفر بطاريات NMC توازنًا بين كثافة الطاقة وقدرة الطاقة والسلامة.يتم استخدامها بشكل شائع في السيارات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية المحمولة.

المكونات الرئيسية: يمكن أن يختلف تكوين بطاريات NMC ، ولكن التركيبة الأكثر شيوعًا هي نسبة النيكل والمنغنيز والكوبالت في الكاثود ، مثل NMC 111 (أجزاء متساوية من النيكل والمنغنيز والكوبالت) أو NMC 532 (5 أجزاءالنيكل ، 3 أجزاء المنغنيز ، و 2 جزء من الكوبالت).تؤثر النسبة الدقيقة على خصائص أداء البطارية ، بما في ذلك كثافة الطاقة وكثافة الطاقة وعمر الدورة.
•كثافة الطاقة: حوالي 200-250 وا/كجم
•حياة الدورة: عادة 500-1000 دورة
•معدل تفريغ الذات: حوالي 3-5 ٪ شهريًا

4. ليثيوم نيكل الكوبالت الكوبالت أكسيد (Linicoalo2 أو NCA): تُعرف بطاريات NCA بكثافة الطاقة العالية وتستخدم في السيارات الكهربائية ، مثل بعض الطرز التي تنتجها Tesla.

المكونات الرئيسية: يتكون تكوين بطاريات NCA عادةً من تركيز عالٍ من النيكل ، وكمية معتدلة من الكوبالت ، وكمية صغيرة من الألمنيوم في مادة الكاثود.تتيح هذه الصيغة كثافة عالية الطاقة والأداء الكلي الجيد.

•كثافة الطاقة: حوالي 200-260 WH/kg
•حياة الدورة: حوالي 500-1000 دورة
•معدل تفريغ الذات: حوالي 2-3 ٪ شهريًا

5. بطاريات ليثيوم تيتانت (LI4TI5O12): تتمتع هذه البطاريات بقدرة عالية على معدل وعمر طويل للدورة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب شحنًا سريعًا وإخراج الطاقة العالية ، مثل الحافلات الكهربائية وتخزين طاقة الشبكة.

المكونات الرئيسية: تتكون مادة الكاثود في بطاريات LI4TI5O12 من أكسيد التيتانيوم الليثيوم ، والذي يحتوي على بنية بلورية إسبنيل.يسمح هذا الهيكل بإدخال واستخراج أيونات الليثيوم ذات الإجهاد الدنيا ، مما يتيح للبطارية تحقيق عمر طويل للدورة.
•كثافة الطاقة: عادة 80-120 WH/KG
•حياة الدورة: حوالي 10000 دورة أو أكثر
•معدل تفريغ الذات: حوالي 1-2 ٪ شهريًا

6. بطاريات الليثيوم-كبريت (LI-S): تتمتع بطاريات LI-S بإمكانية توفير كثافة عالية للطاقة ، لكنها لا تزال قيد التطوير وليست تجارية على نطاق واسع.

المكونات الرئيسية: يتكون الكاثود من بطاريات Li-S عادةً من مركبات الكبريت أو الكبريت عنصريًا ، بينما يمكن أن يكون الأنود معدن الليثيوم أو مادة مضيفة ليثيوم أيون.أثناء التفريغ ، يخضع أيونات الليثيوم بين الأنود والكاثود من خلال المنحل بالكهرباء ، ويخضع الكبريت لسلسلة من التفاعلات الكيميائية لتشكيل مركبات كبريتيوم الليثيوم.تحدث العملية العكسية أثناء الشحن.
•كثافة الطاقة: قيد التطوير حاليًا ، ولكن يحتمل أن تزيد عن 300 و/كجم
•حياة الدورة: لا تزال تتحسن ، وعادة ما تكون حوالي 200-500 دورة
•معدل التفريغ الذاتي: يختلف اعتمادًا على التصميم والكيمياء المحددة

7. بطاريات ليثيوم أيون الحالة الصلبة: تستخدم هذه البطاريات المنحل بالكهرباء الصلبة بدلاً من المنحل بالكهرباء السائل أو هلام ، مما يوفر مزايا محتملة من حيث السلامة وكثافة الطاقة وعمر الدورة.ومع ذلك ، فهي لا تزال في مرحلة البحث والتطوير.

المكونات الرئيسية: في بطاريات ليثيوم أيون في الحالة الصلبة ، عادة ما يكون كل من الكاثود والأنود مصنوعين من مواد تحتوي على الليثيوم ، على غرار بطاريات ليثيوم أيون التقليدية.ومع ذلك ، فإن الفرق الرئيسي يكمن في المنحل بالكهرباء ، وهو مادة صلبة تسهل نقل أيونات الليثيوم بين الأقطاب الكهربائية.
•كثافة الطاقة: قيد التطوير حاليًا ، ولكن من المحتمل أن تتجاوز 500 WH/kg
•حياة الدورة: لا تزال قيد البحث ، ولكن من المتوقع أن تكون أعلى بكثير من بطاريات ليثيوم أيون التقليدية
•معدل تفريغ الذات: من المتوقع أن يكون أقل من بطاريات الليثيوم أيون التقليدية ، ولكن البيانات المحددة غير متوفرة على نطاق واسع بعد.

هذه مجرد بعض الأنواع الشائعة ، وهناك أنواع متخصصة أخرى من بطاريات الليثيوم أيون قيد التطوير.

ذكرت المقالة السابقة بالفعل مفهوم بطاريات الفوسفات الحديد الليثيوم ، والتي هي عضو في عائلة بطارية الليثيوم أيون.ولكن بسبب خصائصها الخاصة ، يجب أن أتحدث عنها بمزيد من التفصيل بشكل منفصل.

تتمتع بطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم بالميزات الفريدة التالية مقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية: السلامة العالية ، وعمر دورة طويلة ، وانخفاض خطر الهرب الحراري ونطاق درجة حرارة التشغيل أوسع.تستخدم بطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم أيونات الليثيوم بين الأقطاب الإيجابية والسلبية كمواد الكاثود ، والتي لها خصائص كيميائية أكثر استقرارًا ويمكن أن توفر أمانًا أعلى وعمر دورة أطول.بالإضافة إلى ذلك ، فإن بطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم لديها خطر أقل من الهرب الحراري مقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون التقليدية في ظل ظروف قصوى مثل ارتفاع درجة الحرارة أو الشحن الزائد.هذا يجعل بطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم أكثر فائدة في بعض التطبيقات التي تتطلب أمانًا أعلى ويمكن أن تعمل بشكل صحيح على مدى درجة حرارة أوسع.

فيما يلي معلمات شائعة لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم:

نطاق درجة حرارة: تعمل بطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم عادة على مدى درجة حرارة واسعة ، وعادة ما تكون من -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية.

معدل تفريغ الذات: معدل تفريغ الذات هو المعدل الذي تفقد فيه البطارية الطاقة من تلقاء نفسها عندما لا تكون قيد الاستخدام.معدل تفريغ الذات لبطارية LIFEPO4 هو 1-3 ٪ في الشهر.

كفاءة الدورة: تشير كفاءة الدورة إلى نسبة الطاقة المفقودة خلال دورة الشحن/التفريغ للبطارية.عادةً ما يكون لبطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم كفاءة عالية في الدورة وتكون قادرة على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية وإطلاقها بكفاءة عالية.

حجم البطارية: تتوفر بطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم في MAR ket في مجموعة متنوعة من الأحجام والأشكال المختلفة ، مثل 18650 ، 26650 ، إلخ.

شكل البطارية: المنشورية أو الأسطوانية.

الجهد الاسمي: الجهد الاسمي لبطارية فوسفات ليثيوم أحادية الحديد هو 3.2 فولت (V).

الجهد القطع: الجهد القطع لبطارية فوسفات ليثيوم أحادية الحديد هو عمومًا 2.5 فولت

سعة: تتراوح قدرة خلايا LifePo4 الأسطوانية عادة من 1000 مللي أمبير في الساعة أو 3000 مللي أمبير في الساعة أو أعلى.تتمتع خلايا LIFEPO4 المربعة بمجموعة أوسع من 7AH إلى 400AH أو أعلى.

معدل الشحن: يتم التعبير عن معدل الشحن عادة كقيمة C ، وهي مضاعف لسعة البطارية.على سبيل المثال ، يعني معدل شحن 1C أن البطارية يتم شحنها في نفس التيار مثل سعةها.يمكن أن تدعم بطارية LIFEPO4 النموذجية معدلات الشحن التي تصل إلى 1C إلى 2C أو أعلى.

معدل التفريغ: يمثل معدل التفريغ ، الذي يتم التعبير عنه أيضًا كقيمة C ، نسبة تيار التفريغ المستمر للبطارية إلى قدرته.عادةً ما يكون لبطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم قدرة عالية على معدل التفريغ ويمكن أن تدعم معدلات التصريف التي تصل إلى 3C أو أعلى.

الحياة (الحياة): عادة ما يكون لبطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم حياة طويلة ، يمكنها تحمل 2000-5000 دورات الشحن والتفريغ.

كثافة الطاقة: عادة ما تتراوح كثافة الطاقة من بطاريات الفوسفات من الحديد الليثيوم بين 130 و 160 واط ساعة لكل كيلوغرام (WH/kg).

تم ذكر بطارية الحمض الرصاص من قبل ، لكن لا يزال لديك شكوك؟

ما هو الفرق بين بطاريات AMG و Lead Asid؟
ما هي بطارية هلام؟
...

لا تقلق ، هنا سوف يعطيك نوعًا واضحًا من اختلافاتهم وأوجه التشابه.

يمكن تصنيف بطاريات حمض الرصاص في الأنواع التالية:

بطاريات حمض الرصاص التي غمرتها الفيضانات: هذه هي النوع الأكثر شيوعًا من بطاريات حمض الرصاص.لديهم إلكتروليت سائل ، وعادة ما يكون مزيج من الماء وحمض الكبريتيك ، وهو مجاني في التحرك داخل غلاف البطارية.

فيما يلي بعض الخصائص الرئيسية وميزات بطاريات حمض الرصاص التي غمرتها الفيضانات:

•المنحل بالكهرباء السائل: تحتوي البطاريات التي غمرتها الفيضانات على محلول إلكتروليت سائل ، وعادة ما يكون مزيجًا من الماء وحمض الكبريتيك.المنحل بالكهرباء السائل مجاني في التحرك داخل غلاف البطارية.

•أغطية الخلايا القابلة للإزالة: تحتوي البطاريات التي غمرتها الفيضانات على أغطية خلايا قابلة للإزالة تسمح بفحص وصيانة مستوى الإلكتروليت والجاذبية المحددة.الجاذبية المحددة هي مقياس لتركيز حمض الكبريتيك في المنحل بالكهرباء ويشير إلى حالة الشحن البطارية.

•تتصدر المياه: تتطلب البطاريات التي غمرتها الفيضانات صيانة دورية ، بما في ذلك إضافة المياه المقطرة للحفاظ على مستوى الإلكتروليت المناسب.يتبخر الماء أثناء عملية الشحن ، ويساعد أعلى المياه المقطرة على منع التعرض للصفائح للهواء ، مما قد يؤدي إلى الكبريت.

•نظام تنفيس: نظرًا لإنتاج الغازات أثناء الشحن ، فإن البطاريات التي غمرتها المياه لديها نظام تنفيس لإطلاق الغاز الزائد ومنع تراكم الضغط داخل البطارية.يتطلب نظام التهوية هذا التهوية المناسبة في منطقة تثبيت البطارية.

•قدرة التفريغ العميقة: تم تصميم البطاريات التي غمرتها الفيضانات للتعامل مع التصريفات العميقة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي يتوقع فيها الأحمال الثقيلة في بعض الأحيان أو تصريفات طويلة الأمد.

•اقتصادية: بطاريات حمض الرصاص التي غمرتها المياه أقل تكلفة بشكل عام مقارنة بتقنيات البطارية الأخرى ، مما يجعلها خيارًا فعالًا من حيث التكلفة لمختلف التطبيقات.

تُستخدم بطاريات حمض الرصاص التي غمرتها الفيضانات بشكل شائع في تطبيقات السيارات ، وأنظمة الطاقة المتجددة خارج الشبكة ، وأنظمة الطاقة الاحتياطية ، وفي التطبيقات الشاقة حيث تكون المتانة والموثوقية أمرًا بالغ الأهمية.

بطاريات محملة محمية (SLA): المعروف أيضًا باسم بطاريات حمض الرصاص (VRLA) التي تنظم الصمام ، تم تصميم هذه البطاريات لتكون خالية من الصيانة ومختومة لمنع تسرب المنحل بالكهرباء.يتم تصنيفها بشكل أكبر إلى نوعين فرعيين:

أ.بطاريات حصيرة زجاجية ماصة (AGM): تستخدم هذه البطاريات حصيرة من الألياف الزجاجية غارقة في المنحل بالكهرباء لامتصاص المعاشات الكهربائية داخل البطارية والاحتفاظ بها داخل البطارية.تعمل حصيرة أيضًا كفاصل بين اللوحات.

فيما يلي بعض النقاط الرئيسية حول بطاريات AGM:

•البناء: تتكون بطاريات AGM من لوحات الرصاص والكهارل الممتص داخل فاصل حصيرة زجاجية.يتم تجميد المنحل بالكهرباء في حصيرة زجاجية ، مما يجعلها غير قابلة للدخول وخالية من الصيانة.

•العملية: تعمل بطاريات AGM باستخدام تفاعل كيميائي بين لوحات الرصاص والكهرباء لإنتاج الكهرباء.يساعد فاصل حصيرة زجاجي ممتص في الحفاظ على المنحل بالكهرباء ويوفر مساحة كبيرة للتفاعلات الكيميائية ، مما يؤدي إلى كثافة طاقة عالية وقدرات إعادة الشحن السريعة.

•مختومة وتنظيم صمام: يتم إغلاق بطاريات AGM ، مما يعني أنها لا تتطلب تجديد الماء أو المنحل بالكهرباء مثل بطاريات حمض الرصاص التقليدية.كما أنها خاضعة للتنظيم في الصمام ، مما يعني أن لديهم صمام تخفيف الضغط للتنفيس عن الغاز الزائد والحفاظ على الضغط الداخلي.

•قدرة الدورة العميقة: تشتهر بطاريات AGM بقدرتها على الدورة العميقة ، مما يعني أنها يمكن أن تصف جزءًا كبيرًا من قدرتها دون أن تتضرر.يتم استخدامها بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب تصريفات عميقة متكررة وإعادة شحن ، مثل أنظمة الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية والتطبيقات البحرية.

•خالية من الصيانة: بطاريات AGM خالية من الصيانة تقريبًا لأنها لا تتطلب إضافات مياه منتظمة أو اختبارات كهربائية.ومع ذلك ، فإنها لا تزال تتطلب ظروف الشحن والتخزين المناسبة لزيادة عمرها وأدائها.

•المزايا: توفر بطاريات AGM العديد من المزايا على أنواع البطاريات الأخرى.لديهم معدل تفريغ ذاتي منخفض ، وأكثر مقاومة للاهتزاز والصدمة ، ويمكن تركيبه في اتجاهات مختلفة.لديهم أيضا معدل إعادة شحن أسرع ويمكن أن يوفر ناتج تيار عالية عند الحاجة.

•التطبيقات: يتم استخدام بطاريات AGM في مجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك أنظمة الطاقة الاحتياطية ، وإمدادات الطاقة غير المنقطعة (UPS) ، وأنظمة الإنذار ، والمعدات الطبية ، والمركبات الترفيهية (RVS) ، والأنظمة الشمسية خارج الشبكة ، وأكثر من ذلك.

ب.بطاريات هلام: تستخدم بطاريات هلام عامل سماكة ، عادةً السيليكا ، لتثبيط الإلكتروليت.هذا يخلق تناسقًا يشبه الهلام ، مما يقلل من خطر تسرب الإلكتروليت ويسمح بتوجهات مختلفة من البطارية.

فيما يلي نظرة عامة على بطاريات الهلام:

•الهلام المنحل بالكهرباء: تستخدم بطاريات هلام كهرباء سميكة في شكل هلام.يتكون المنحل بالكهرباء من محلول حمض الكبريتيك المخلوط مع السيليكا لإنشاء مادة تشبه الهلام.هذا الهلام المنحل بالكهرباء يجمد الحمض ويمنعه من التدفق بحرية.

•البناء: عادةً ما يكون لبطاريات الهلام لوحات قيادة ، على غرار بطاريات حمض الرصاص الأخرى ، ولكن مع مواد فاصل فريدة تمتص وتحتفظ بالكهرباء الهلام.يقلل المنحل بالكهرباء من خطر تسرب الحمض ، مما يجعل البطاريات مقاومة للتسرب وخالية من الصيانة.

•قدرة الدورة العميقة: مثل بطاريات AGM ، تم تصميم بطاريات الجل لتطبيقات الدورة العميقة.يمكنهم تحمل تصريفات العميقة المتكررة وإعادة الشحن دون فقدان كبير في القدرة.هذا يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب ركوب الدراجات المتكررة ، مثل أنظمة الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية والتطبيقات البحرية.

•مختومة وتنظيم صمام: بطاريات هلام ، مثل بطاريات AGM ، مختومة وتنظيم الصمام.أنها لا تتطلب صيانة منتظمة ، مثل إضافة الماء أو فحص مستويات المنحل بالكهرباء.يسمح صمام تخفيف الضغط بالهروب من الغاز الزائد ويساعد في الحفاظ على الضغط الداخلي للبطارية.

•حساسية درجة الحرارة: بطاريات الهلام لديها حساسية أقل لدرجات الحرارة القصوى مقارنة ببطاريات AGM.إنها تؤدي بشكل جيد في كل من البيئات العالية والمنخفضة درجات الحرارة.يوفر Electrolete الهلام استقرارًا حراريًا محسّنًا ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات في المناخات القصوى.

•الاهتزاز ومقاومة الصدمة: بطاريات هلام مقاومة للغاية للاهتزاز والصدمة بسبب الكهربة الهلامية.هذا يجعلهم خيارًا مفضلاً للتطبيقات التي قد تواجه فيها البطارية حركة متكررة أو إجهاد ميكانيكي.

•معدل شحن أبطأ: أحد قيود بطاريات الهلام هو معدل الشحن الأبطأ نسبيًا مقارنة ببطاريات AGM.يمنع Electrolete الهلام حركة الأيونات ، مما يؤدي إلى عملية شحن أبطأ.من المهم استخدام شاحن متوافق مصمم خصيصًا لبطاريات الهلام لتجنب الإفراط في الشحن.

•التطبيقات: تستخدم بطاريات الهلام بشكل شائع في مختلف التطبيقات ، بما في ذلك أنظمة الطاقة المتجددة ، والأنظمة الشمسية خارج الشبكة ، وعربات الجولف ، والكراسي الكهربائية ، والدراجات البخارية ، وأجهزة التنقل الأخرى.ويفضل أيضًا في التطبيقات التي تكون فيها السلامة ومقاومة الاهتزاز وقدرة الدراجات العميقة أمرًا بالغ الأهمية.

ملخص
على الرغم من أن بطاريات حمض الرصاص لا تزال تشغل حصة عالية من MAR ket في التطبيق MAR ket بسبب انخفاض سعرها.ولكن في السنوات الأخيرة ، مع إيقاظ وعي الناس بحماية البيئة ، بدأ المزيد والمزيد من الناس في التخلي عن بطاريات الحموضة المتميزة الملوثة واستبدالها ببطاريات ليثيوم أيون أكثر ودية بالبيئة.

بطاريات بوليمر الليثيوم ، المعروفة أيضًا باسم بطاريات Li-Po ، هي نوع من البطارية القابلة لإعادة الشحن شائعة الاستخدام في الأجهزة الإلكترونية المحمولة.إنها تباين في بطاريات الليثيوم أيون وتشترك في العديد من أوجه التشابه ولكنها تختلف من حيث بنائها والكهارل.

فيما يلي بعض المعلومات الرئيسية حول بطاريات Lithium Polymer (LI-PO):

تستخدم بطاريات Li-po إلكتروليت البوليمر بدلاً من المنحل بالكهرباء السائل الموجود في بطاريات ليثيوم أيون التقليدية.عادةً ما يكون هذا المنحل بالكهرباء البوليمر مادة صلبة أو تشبه الهلام ، مما يسمح بمرونة أكبر في عامل شكل البطارية.هذه المرونة تجعل بطاريات Li-Po مثالية للأجهزة ذات القيود الفضائية أو الأشكال غير المنتظمة ، مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والطائرات بدون طيار والأجهزة القابلة للارتداء.

• كثافة الطاقة: عادةً ما تحتوي بطاريات Li-Po على كثافات طاقة تتراوح من 150 إلى 200 واط ساعة لكل كيلوغرام (WH/KG).تتيح هذه الكثافة العالية للطاقة عمر بطارية أطول وتصميمات أكثر إحكاما مقارنة بتقنيات البطارية الأخرى.

• معدل التفريغ: تُعرف بطاريات Li-Po بمعدلات التفريغ المرتفعة ، وغالبًا ما تتجاوز 20 درجة مئوية (حيث يمثل C سعة البطارية).يمكن لبعض بطاريات LI-PO عالية الأداء حتى التعامل مع معدلات تصريف 50 درجة مئوية أو أعلى ، مما يتيح لها تقديم كميات كبيرة من الطاقة بسرعة.

• LIFE Cycle Life: يمكن لعادة ما يمكن أن تصمد بطاريات Li-Po على مئات دورات الشحن والتفريغ قبل أن تبدأ قدرتها في التدهور بشكل كبير.يمكن أن تحتفظ بطارية Li-Po التي تم صيانتها جيدًا بحوالي 80 ٪ من طاقتها الأصلية بعد 300-500 دورة.

• معدل تفريغ الذات: بطاريات Li-Po لها معدل تفريغ ذاتي منخفض نسبيًا.يمكنهم الاحتفاظ بحوالي 5-10 ٪ من الشحنات شهريًا عند تخزينها في درجة حرارة الغرفة.هذه الميزة تجعلها مناسبة للأجهزة التي قد تكون خاملة لفترات طويلة دون فقدان الكثير من الرسوم.

• الجهد: بطاريات Li-Po عادة ما يكون لها جهد اسمي يبلغ 3.7 فولت لكل خلية.ومع ذلك ، عند الشحن بالكامل ، يمكن أن يصل الجهد إلى حوالي 4.2 فولت لكل خلية.من المهم أن نلاحظ أن بطاريات Li-Po تتطلب شواحن متخصصة مصممة للتعامل مع خصائص الجهد والشحن.

• اعتبارات السلامة: بطاريات LI-PO أكثر حساسية للشحن الزائد ، والرسوم الزائدة ، ودرجات الحرارة العالية مقارنة بأنواع البطاريات الأخرى.في حالة سوء المعاملة ، يمكنهم التورم أو ارتفاع درجة الحرارة أو حتى الإطلاق أو الانفجار.من الأهمية بمكان اتباع إرشادات السلامة ، واستخدام أجهزة الشحن المناسبة ، وتجنب الأضرار المادية للبطارية.

مبدأ التكوين والعمل:
تتكون بطاريات هيدريد النيكل المعدنية (NIMH) من قطب إيجابي (هيدروكسيد النيكل) ، قطب سلبي (هيدريد معدني) ، والكهرباء.أثناء التفريغ ، تتحد أيونات الهيدروجين من قطب الهيدريد المعدني مع أيونات الهيدروكسيد من المنحل بالكهرباء ، مما يخلق الماء.تطلق الإلكترونات تتدفق عبر الدائرة الخارجية ، مما يولد الطاقة الكهربائية.

الجهد االكهربى:
عادةً ما يكون لبطاريات NIMH جهد اسمي قدرها 1.2 فولت لكل خلية.يمكن توصيل خلايا متعددة في سلسلة لزيادة الجهد الكلي.

القدرة والطاقة:
تتمتع بطاريات NIMH بتصنيف سعة ، تقاس في ساعات أمبير (AH) أو Milliampere-Hours (MAH) ، والتي تمثل مقدار الشحن الذي يمكن أن تخزنه البطارية.يتم تحديد سعة الطاقة لبطارية NIMH عن طريق ضرب سعةها بواسطة الجهد الاسمي.

الشحن والتفريغ:
يمكن شحن بطاريات NIMH باستخدام تقنيات الشحن المناسبة.أثناء الشحن ، يتم تطبيق جهد أعلى لعكس التفاعلات الكيميائية التي حدثت أثناء التفريغ.يتضمن التفريغ إطلاق الطاقة المخزنة كطاقة كهربائية.

تأثير الذاكرة:
تعتبر بطاريات NIMH عرضة لتأثير الذاكرة ، حيث يتم تقليل سعة البطارية إذا تم شحنها مرارًا وتكرارًا دون تفريغها بالكامل أولاً.ومع ذلك ، فإن بطاريات NIMH الحديثة أقل عرضة لهذا التأثير مقارنة بالإصدارات السابقة.

تأثير بيئي:
بطاريات NIMH صديقة للبيئة أكثر من بعض أنواع البطاريات الأخرى (مثل بطارية حمض الرصاص) ، لأنها لا تحتوي على معادن ثقيلة سامة مثل الرصاص أو الكادميوم.ومع ذلك ، فإنها لا تزال تتطلب التخلص المناسب أو إعادة التدوير بسبب وجود مواد أخرى مثل النيكل والهيدريد المعدني.

التطبيقات:
تُستخدم بطاريات NIMH بشكل شائع في مختلف التطبيقات ، بما في ذلك الإلكترونيات المحمولة ، والمركبات الهجينة ، وأدوات الطاقة اللاسلكية ، وغيرها من الأجهزة ذات الدرابزين العالي.أنها توفر توازن بين السعة وكثافة الطاقة وفعالية التكلفة.

مبدأ التكوين والعمل:
تتكون بطاريات Silver-Zinc (Ag-Zn) من قطب موجب (أكسيد الفضة ، Ag2O) ، قطب قطبي سلبي (الزنك ، Zn) ، والكهرباء القلوية.أثناء التفريغ ، يقلل قطب أكسيد الفضة لتشكيل الفضة (AG) ويطلق أيونات الهيدروكسيد (OH-) في المنحل بالكهرباء.في نفس الوقت ، يتأكسد قطب الزنك ، ويذوب في أيونات الزنك (Zn2+) وإلكترونات توليد (E-).يمكن تمثيل رد الفعل العام على النحو التالي: 2AG2O + Zn -> 4AG + ZnO

الجهد االكهربى:
عادةً ما تحتوي بطاريات الفضة والزنك على جهد اسمي من 1.6 إلى 1.9 فولت لكل خلية.

القدرة والطاقة:
بطاريات الفضة والزنك لديها كثافة طاقة عالية نسبيا حوالي 100-120 وا/كجم.أنها توفر قدرة تتراوح من 150 إلى 500 مللي أمبير في الساعة.

الشحن والتفريغ:
أثناء الشحن ، يتم عكس ردود الفعل.يتم تأكسد الفضة مرة أخرى إلى أكسيد الفضة على القطب الإيجابي ، ويتم مطلي الزنك مرة أخرى على القطب السلبي.

مزايا:
توفر بطاريات Silver-Zinc عدة مزايا ، بما في ذلك كثافة الطاقة العالية ، وعمر دورة أطول (عادةً أكثر من 500 دورة) ، وتأثير بيئي منخفض نسبيًا.كما أنها تعتبر أكثر أمانًا مقارنة ببعض كيمياء البطارية الأخرى.

محددات:
أحد قيود بطاريات الفضة والزنك هو احتمال تكوين التشعبات الفضية ، والتي يمكن أن تسبب دوائر قصيرة داخلية وتقليل أداء البطارية بمرور الوقت.من الضروري إجراء إجراءات شحن وتفريغ دقيق لتقليل تكوين dendrite.

التطبيقات:
تُستخدم بطاريات Silver-Zinc في تطبيقات مختلفة ، مثل المعدات العسكرية والأجهزة الطبية وأدوات السمع وتطبيقات الفضاء.تجعلها كثافة الطاقة العالية وموثوقيتها مناسبة للتطبيقات الصعبة والعالية الأداء.

مبدأ التكوين والعمل:
تجمع بطاريات الرصاص الكربون قطبًا إيجابيًا من ثاني أكسيد الرصاص (PBO2) والقطب السلبي الذي يحتوي على مواد الكربون.أثناء التفريغ ، يتحول قطب ثاني أكسيد الرصاص إلى كبريتات الرصاص (PBSO4) ، بينما يمتص قطب الكربون أيونات وإطلاقها.هذه العملية تولد الطاقة الكهربائية.أثناء الشحن ، يتم عكس التفاعلات ، وتحويل كبريتات الرصاص لقيادة ثاني أكسيد واستعادة قطب الكربون.

الجهد االكهربى:
عادة ما يكون لبطاريات الكربون الرصاص الجهد الاسمي 2 فولت لكل خلية.

القدرة والطاقة:
تتمتع بطاريات الكربون الرصاص بتصنيف سعة تتراوح من حوالي 40 إلى 200 AH لكل خلية ، اعتمادًا على حجم البطارية والتصميم.يتم تحديد سعة الطاقة عن طريق ضرب السعة بواسطة الجهد الاسمي.

الشحن والتفريغ:
يمكن شحن بطاريات الرصاص الكربون باستخدام تقنيات الشحن المناسبة.أثناء الشحن ، يتم تطبيق جهد أعلى من جهد البطارية لتحويل كبريتات الرصاص إلى ثاني أكسيد الرصاص ولتجديد قطب الكربون.يتضمن التفريغ إطلاق الطاقة المخزنة كطاقة كهربائية.

مزايا:
توفر بطاريات الرصاص الكربون عدة مزايا على بطاريات الحمض التقليدي ، بما في ذلك تحسين عمر الدورة (عادةً أكثر من 2000 دورة) ، وقبول شحن أعلى ، وأداء أفضل في حالة شحن جزئية (PSOC).تؤدي إضافة الكربون إلى القطب السلبي إلى تعزيز قدرة البطارية على التعامل مع التطبيقات عالية الدقة وعالية المعدل.

التطبيقات:
تجد بطاريات الرصاص الكربون تطبيقات في أنظمة تخزين الطاقة المتجددة ، والسيارات الكهربائية المختلطة (HEVS) ، وأنظمة الطاقة الاحتياطية ، والتطبيقات الصناعية الأخرى.وهي مناسبة بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب ركوب الدراجات المتكرر ، وارتفاع معدلات الشحن والتفريغ ، والموثوقية طويلة الأجل.

تأثير بيئي:
خفضت بطاريات الرصاص الكربون محتوى الرصاص مقارنةً ببطاريات حمض الرصاص التقليدية ، مما يؤدي إلى تحسين التأثير البيئي.كما أنها تظهر قدرة أفضل لركوب الدراجات ، مما يؤدي إلى عمر خدمة أطول وتقليل توليد النفايات.

مبدأ التكوين والعمل:
تتكون بطاريات Sodium-Sulfur (NAS) من كهربائيات صلبة ، قطب إيجابي الصوديوم (NA) ، والكبريت السلبي.مبدأ العمل ينطوي على تفاعلات الأكسدة والاختزال القابلة للانعكاس بين الصوديوم والكبريت.أثناء التفريغ ، تهاجر أيونات الصوديوم (Na+) من القطب الإيجابي عبر المنحل بالكهرباء إلى القطب السلبي ، حيث تتفاعل مع الكبريت لتشكيل polysulfides الصوديوم.هذه العملية تطلق الطاقة الكهربائية.أثناء الشحن ، يتم عكس التفاعلات ، وتحويل polysulfides الصوديوم مرة أخرى إلى أيونات الصوديوم والكبريت.

الجهد االكهربى:
عادةً ما تحتوي بطاريات الكبريت الصوديوم على جهد اسمي 2 فولت لكل خلية.

القدرة والطاقة:
تتمتع بطاريات الكبريت الصوديوم بكثافة عالية للطاقة ، تتراوح من 100 Wh/kg إلى 200 Wh/kg.عادة ما تكون السعة في حدود 200 إلى 500 أمبير ساعة (AH) لكل خلية.

درجة حرارة التشغيل:
تعمل بطاريات الكبريت الصوديوم في درجات حرارة عالية ، وعادة ما تكون حوالي 300 إلى 350 درجة مئوية (572 إلى 662 درجة فهرنهايت) ، لتسهيل تنقل أيونات الصوديوم وتعزيز التفاعلات الكهروكيميائية.

الشحن والتفريغ:
تتطلب بطاريات الكبريت الصوديوم تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة أثناء الشحن والتفريغ للحفاظ على أدائها ومنع مشكلات السلامة.يتضمن الشحن تطبيق جهد أعلى لدفع أيونات الصوديوم إلى القطب الإيجابي ، في حين أن التفريغ ينطوي على إطلاق الطاقة المخزنة كطاقة كهربائية.

مزايا:
توفر بطاريات الكبريت الصوديوم العديد من المزايا ، بما في ذلك كثافة الطاقة العالية ، وعمر دورة طويلة (أكثر من 3000 دورة) ، وكفاءة شحن/تفريغ ممتازة.وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تخزين الطاقة على نطاق واسع ، مثل أنظمة تخزين الطاقة على مستوى الشبكة.

التطبيقات:
تُستخدم بطاريات الكبريت الصوديوم في مختلف التطبيقات ، بما في ذلك تخزين الطاقة المتجددة ، وتثبيت الشبكة الكهربائية ، وأنظمة الطاقة خارج الشبكة.فهي مناسبة بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب تخزين طاقة طويل الأمد وإخراج الطاقة العالية.

مبدأ التكوين والعمل:
تتكون بطاريات الصوديوم أيون من قطب إيجابي قائم على الصوديوم ، قطب سلبي قائم على الكربون ، والكهرباء الصوديوم أيون.يشتمل مبدأ العمل على التقاطع/إزالة التخلص من أيونات الصوديوم (NA+) إلى مواد القطب.أثناء التفريغ ، تهاجر أيونات الصوديوم من القطب الإيجابي إلى القطب السلبي من خلال المنحل بالكهرباء ، مما يخلق تدفقًا من الإلكترونات التي تولد الطاقة الكهربائية.أثناء الشحن ، يتم إعادة أيونات الصوديوم إلى القطب الإيجابي.

الجهد االكهربى:
عادةً ما تحتوي بطاريات الصوديوم أيون على جهد اسمي من 3.7 إلى 4 فولت لكل خلية.

القدرة والطاقة:
تحتوي بطاريات الصوديوم أيون على سعة تتراوح عادة بين 100 إلى 150 مللي أملي بير لكل غرام (MAH/G) للمواد الإلكترود.يمكن أن تتراوح كثافة الطاقة من 100 إلى 150 واط ساعة لكل كيلوغرام (WH/kg).

الشحن والتفريغ:
يمكن شحن بطاريات الصوديوم أيون باستخدام تقنيات الشحن المناسبة.أثناء الشحن ، يتم تطبيق جهد أعلى لدفع أيونات الصوديوم إلى القطب الإيجابي.يتضمن التفريغ إطلاق الطاقة المخزنة كطاقة كهربائية.

مزايا:
توفر بطاريات الصوديوم أيون العديد من المزايا ، بما في ذلك وفرة وتكلفة الصوديوم المنخفضة مقارنة بالليثيوم ، مما يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة.كما أن لديهم حياة طويلة للدورة ، وتحسين السلامة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون ، وأكثر ملاءمة للبيئة.

التطبيقات:
يتم استكشاف بطاريات الصوديوم أيون لتطبيقات مختلفة ، بما في ذلك أنظمة تخزين الطاقة على نطاق واسع ، وتكامل الطاقة المتجددة ، وتثبيت الشبكة.لديهم القدرة على استخدامها في السيارات الكهربائية والإلكترونيات المحمولة وتطبيقات تخزين الطاقة الأخرى.