راهنمای جامع برای طبقه بندی باتری: یک مرجع کامل

مقاله قبلی در واقع بارها و بارها به باتری لیتیوم یون اشاره کرده است.من معتقدم که شما قبلاً مفهوم اساسی آن را درک می کنید.(airticle مرتبط:راهنمای نهایی باتری ها) اما بسیاری از افراد غالباً مفاهیم زیادی را مانند باتری های لیتیوم یون ، باتری های فسفات آهن لیتیوم و غیره اشتباه می گیرند.در اینجا به طبقه بندی باتری لیتیوم یون می رسد.لطفا ادامه مطلب را در زیر ادامه دهید.

باتری های لیتیوم یون بر اساس ساخت و ترکیب آنها می توانند به چند دسته طبقه بندی شوند.در اینجا برخی از طبقه بندی های مشترک باتری های لیتیوم یون آورده شده است:

1 باتری های اکسید لیتیوم کبالت (Licoo2): اینها یکی از انواع پرکاربرد باتری های لیتیوم یون است که معمولاً در الکترونیک مصرفی مانند تلفن های هوشمند و لپ تاپ یافت می شود.

مؤلفه های اصلی: یک کاتد (الکترود مثبت) ساخته شده از اکسید کبالت لیتیوم ، یک آند (الکترود منفی) که به طور معمول از گرافیت ساخته می شود ، و جداکننده ای که اجازه می دهد تا در حالی که از تماس مستقیم جلوگیری می کند ، یونهای لیتیوم بین الکترودها.
•چگالی انرژی: تقریباً 150-200 WH/kg
•چرخه عمر: حدود 300-500 چرخه
•نرخ خود تخفیف: حدود 5-8 ٪ در ماه

2 باتری های لیتیوم آهن فسفات (LifePO4): این باتری ها به دلیل عملکرد عالی ایمنی و عمر چرخه طولانی شناخته شده اند.آنها اغلب در وسایل نقلیه برقی (EV) و سیستم های ذخیره انرژی استفاده می شوند.

اجزای اصلی: باتری های LifePO4 از یک کاتد (الکترود مثبت) ساخته شده از لیتیوم آهن فسفات ، یک آند (الکترود منفی) که به طور معمول از کربن ساخته شده است ، و جداکننده ای که اجازه می دهد جریان یون های لیتیوم در حالی که از تماس مستقیم بین الکترودها جلوگیری می کند ، تشکیل شده است.
•چگالی انرژی: حدود 130-160 WH/kg
•زندگی چرخه: به طور معمول چرخه 2000-5000
•نرخ خود تخفیف: تقریباً 1-3 ٪ در ماه

3 لیتیوم نیکل منگنز کبالت اکسید (Linimncoo2 یا NMC) باتری: باتری های NMC تعادل بین چگالی انرژی ، توانایی انرژی و ایمنی را ارائه می دهند.آنها معمولاً در وسایل نقلیه برقی و وسایل الکترونیکی قابل حمل استفاده می شوند.

مؤلفه های اصلی: ترکیب باتری های NMC می تواند متفاوت باشد ، اما رایج ترین فرمولاسیون نسبت نیکل ، منگنز و کبالت در کاتد مانند NMC 111 (قطعات مساوی نیکل ، منگنز و کبالت) یا NMC 532 (5 قسمت است.نیکل ، 3 قسمت منگنز و 2 قسمت کبالت).نسبت دقیق بر خصوصیات عملکرد باتری از جمله چگالی انرژی ، چگالی برق و عمر چرخه تأثیر می گذارد.
•چگالی انرژی: تقریباً 200-250 WH/kg
•زندگی چرخه: به طور معمول 500-1000 چرخه
•نرخ خود تخفیف: حدود 3-5 ٪ در ماه

4 لیتیوم نیکل کبالت اکسید اکسید (Linicoalo2 یا NCA) باتری: باتری های NCA به دلیل چگالی انرژی بالا شناخته شده اند و در وسایل نقلیه برقی مانند برخی از مدل های تولید شده توسط تسلا استفاده می شوند.

اجزای اصلی: ترکیب باتری های NCA به طور معمول از غلظت بالای نیکل ، مقدار متوسط کبالت و مقدار کمی آلومینیوم در مواد کاتد تشکیل شده است.این فرمولاسیون امکان چگالی انرژی بالا و عملکرد کلی خوب را فراهم می کند.

•چگالی انرژی: حدود 200-260 WH/kg
•عمر چرخه: تقریباً 500-1000 چرخه
•نرخ خود تخفیف: تقریباً 2-3 ٪ در ماه

5 باتری های لیتیوم تیتانات (Li4TI5O12): این باتری ها از قابلیت سرعت بالایی و عمر چرخه طولانی برخوردار هستند و باعث می شود آنها برای برنامه هایی که نیاز به شارژ سریع و تولید انرژی بالا دارند ، مانند اتوبوس های برقی و ذخیره انرژی شبکه مناسب باشد.

اجزای اصلی: مواد کاتد در باتری های Li4TI5O12 از اکسید لیتیوم تیتانیوم تشکیل شده است که دارای ساختار کریستالی اسپینل است.این ساختار امکان درج و استخراج یون های لیتیوم با حداقل کرنش را فراهم می کند و باتری را قادر می سازد تا عمر چرخه ای طولانی داشته باشد.
•چگالی انرژی: به طور معمول 80-120 WH/kg
•چرخه عمر: حدود 10،000 چرخه یا بیشتر
•نرخ خود تخفیف: حدود 1-2 ٪ در ماه

6 باتری های لیتیوم-سولفور (LI-S): باتری های LI-S پتانسیل ارائه چگالی انرژی بالایی را دارند ، اما هنوز در دست توسعه هستند و به طور گسترده تجاری نیستند.

اجزای اصلی: کاتد باتری های Li-S به طور معمول از ترکیبات گوگرد عنصر یا گوگرد تشکیل شده است ، در حالی که آند می تواند فلز لیتیوم یا یک ماده میزبان لیتیوم یون باشد.در حین تخلیه ، یون های لیتیوم بین آند و کاتد از طریق الکترولیت شاتل می شوند ، و گوگرد تحت یک سری واکنشهای شیمیایی قرار می گیرد تا ترکیبات سولفید لیتیوم تشکیل شود.روند معکوس در هنگام شارژ رخ می دهد.
•تراکم انرژی: در حال حاضر در حال توسعه است ، اما به طور بالقوه بیش از 300 WH/kg
•زندگی چرخه: هنوز هم در حال بهبود است ، به طور معمول حدود 200-500 چرخه
•میزان خود تخفیف: بسته به طراحی و شیمی خاص متفاوت است

7 باتری های لیتیوم یون با حالت جامد: این باتری ها به جای الکترولیت مایع یا ژل از یک الکترولیت جامد استفاده می کنند و از نظر ایمنی ، چگالی انرژی و عمر چرخه مزایای بالقوه ای دارند.با این حال ، آنها هنوز در مرحله تحقیق و توسعه هستند.

اجزای اصلی: در باتری های لیتیوم یون با حالت جامد ، کاتد و آند به طور معمول از مواد حاوی لیتیوم ساخته می شوند ، شبیه به باتری های سنتی لیتیوم یون.با این حال ، تفاوت اصلی در الکترولیت نهفته است ، که یک ماده جامد است که حمل و نقل یون های لیتیوم بین الکترودها را تسهیل می کند.
•تراکم انرژی: در حال حاضر در حال توسعه است ، اما به طور بالقوه بیش از 500 WH/kg
•زندگی چرخه: هنوز هم مورد بررسی قرار می گیرد ، اما انتظار می رود به طور قابل توجهی بالاتر از باتری های لیتیوم یون معمولی باشد
•میزان خود تخفیف: انتظار می رود پایین تر از باتری های لیتیوم یون معمولی باشد ، اما داده های خاص هنوز به طور گسترده ای در دسترس نیست.

اینها فقط برخی از انواع متداول هستند و انواع تخصصی دیگر باتری های لیتیوم یون در حال توسعه هستند.

مقاله قبلی در واقع به مفهوم باتری های لیتیوم آهن فسفات ، که عضو خانواده باتری لیتیوم یون است ، اشاره کرده است.اما به دلیل خاصیت خاص آن ، باید به طور جداگانه در مورد آن صحبت کنم.

باتری های فسفات لیتیوم آهن در مقایسه با باتری های سنتی لیتیوم یون ، ویژگی های منحصر به فرد زیر را دارند: ایمنی بالا ، عمر طولانی چرخه ، خطر پایین تر از فراری حرارتی و دامنه دمای عملیاتی گسترده تر.باتری های فسفات لیتیوم آهن از یونهای لیتیوم بین الکترودهای مثبت و منفی به عنوان ماده کاتد استفاده می کنند ، که دارای خواص شیمیایی پایدار تر است و می تواند ایمنی بالاتری و عمر طولانی تر را فراهم کند.علاوه بر این ، باتری های فسفات لیتیوم آهن در مقایسه با باتری های لیتیوم یون معمولی در شرایط شدید مانند دمای بالا یا شارژ بیش از حد ، خطر کمتری از فراری حرارتی دارند.این امر باعث می شود باتری های فسفات لیتیوم آهن در برخی از برنامه ها که به ایمنی بالاتری نیاز دارند ، سودمندتر شوند و می توانند به درستی در محدوده دمای وسیع تری کار کنند.

موارد زیر پارامترهای متداول باتری های لیتیوم آهن فسفات است:

محدوده دما: باتری های فسفات لیتیوم آهن به طور معمول در محدوده درجه حرارت گسترده ، به طور معمول از -20 درجه سانتیگراد تا 60 درجه سانتیگراد کار می کنند.

میزان خود تخفیف: نرخ تخلیه خود ، نرخ باتری در هنگام استفاده نیست.میزان خود تخفیف باتری LifePO4 1-3 ٪ در ماه است.

کارایی چرخه: راندمان چرخه به درصد انرژی از دست رفته در طول چرخه شارژ/تخلیه باتری اشاره دارد.باتری های فسفات لیتیوم آهن معمولاً از راندمان چرخه بالایی برخوردار هستند و قادر به تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی شیمیایی و آزاد کردن آن با راندمان بالا هستند.

اندازه باتری: باتری های فسفات لیتیوم آهن در Mar ket در انواع مختلف و شکل های مختلف مانند 18650 ، 26650 و غیره در دسترس هستند.

شکل باتری: منشوری یا استوانه ای.

ولتاژ اسمی: ولتاژ اسمی یک باتری فسفات لیتیوم آهن تنها 3.2 ولت (V) است.

ولتاژ برش: ولتاژ برش یک باتری فسفات لیتیوم آهن به طور کلی 2.5 ولت است

ظرفیت: ظرفیت سلولهای LifePO4 استوانه ای به طور معمول از 1000 میلی آمپر ساعت تا 3000 میلی آمپر ساعت یا بالاتر متغیر است.سلولهای Square LifePO4 از ظرفیت وسیع تری از 7AH تا 400AH یا بالاتر برخوردار هستند.

نرخ شارژ: نرخ شارژ معمولاً به عنوان مقدار C بیان می شود که چند ظرفیت باتری است.به عنوان مثال ، نرخ شارژ 1C به این معنی است که باتری در همان جریان با ظرفیت آن شارژ می شود.یک باتری معمولی LifePO4 می تواند از نرخ شارژ به میزان 1 درجه سانتیگراد تا 2c یا حتی بالاتر پشتیبانی کند.

میزان تخلیه: میزان تخلیه ، همچنین به عنوان مقدار C بیان شده است ، نشان دهنده نسبت جریان تخلیه مداوم باتری به ظرفیت آن است.باتری های فسفات لیتیوم آهن معمولاً از میزان تخلیه بالایی برخوردار هستند و می توانند از میزان تخلیه تا 3C یا بالاتر پشتیبانی کنند.

زندگی (زندگی چرخه): باتری های فسفات لیتیوم آهن معمولاً عمر طولانی دارند ، می توانند در برابر 2000-5000 چرخه بار و تخلیه مقاومت کنند.

تراکم انرژی: چگالی انرژی باتری های فسفات لیتیوم آهن معمولاً بین 130 تا 160 وات ساعت در کیلوگرم (WH/kg) است.

باتری اسید سرب قبلاً ذکر شده است ، اما شما هنوز شک دارید؟

تفاوت بین باتری های AMG و اسید سرب چیست؟
باتری ژل چیست؟
...

نگران نباشید ، در اینجا نوع روشنی از تفاوت ها و شباهت های آنها را به شما ارائه می دهد.

باتری های اسید سرب را می توان به انواع زیر طبقه بندی کرد:

باتری های اسید سرب سیل: اینها رایج ترین نوع باتری های اسید سرب هستند.آنها یک الکترولیت مایع دارند ، به طور معمول مخلوطی از آب و اسید سولفوریک ، که می تواند در داخل محفظه باتری حرکت کند.

در اینجا برخی از ویژگی ها و ویژگی های کلیدی باتری های اسید سرب سیلاب وجود دارد:

•الکترولیت مایع: باتری های سیلاب حاوی محلول الکترولیت مایع ، معمولاً مخلوطی از آب و اسید سولفوریک هستند.الکترولیت مایع برای حرکت در داخل محفظه باتری رایگان است.

•کلاه های سلول قابل جابجایی: باتری های سیلاب دارای کلاه های سلول قابل جابجایی هستند که امکان بازرسی و نگهداری از سطح الکترولیت و گرانش خاص را فراهم می کند.گرانش خاص اندازه گیری غلظت اسید سولفوریک در الکترولیت است و وضعیت بار باتری را نشان می دهد.

•تاپ آب: باتری های سیلاب نیاز به نگهداری دوره ای دارند ، از جمله افزودن آب مقطر برای حفظ سطح الکترولیت مناسب.آب در طی فرآیند شارژ تبخیر می شود و در صدر آب مقطر به جلوگیری از قرار گرفتن صفحات در هوا کمک می کند که می تواند منجر به سولفات شود.

•سیستم تهویه: به دلیل تولید گازها در هنگام شارژ ، باتری های سیلاب دارای سیستم تهویه ای برای آزاد کردن گاز اضافی و جلوگیری از ایجاد فشار در داخل باتری هستند.این سیستم تهویه نیاز به تهویه مناسب در منطقه نصب باتری دارد.

•قابلیت تخلیه عمیق: باتری های سیلاب برای انجام تخلیه های عمیق طراحی شده اند و باعث می شوند آنها برای برنامه هایی که در آن بارهای سنگین گاه به گاه یا تخلیه های طولانی مدت انتظار می رود ، مناسب باشد.

•اقتصادی: باتری های اسید سرب سیلاب به طور کلی در مقایسه با سایر فن آوری های باتری ارزان تر هستند و آنها را به یک انتخاب مقرون به صرفه برای برنامه های مختلف تبدیل می کند.

باتری های اسید سرب سیلاب معمولاً در برنامه های خودرو ، سیستم های انرژی تجدید پذیر خارج از شبکه ، سیستم های انرژی پشتیبان و کاربردهای سنگین که در آن دوام و قابلیت اطمینان بسیار مهم است استفاده می شود.

باتری های مهر و موم شده سرب (SLA): همچنین به عنوان باتری های تنظیم شده سرب با اسید (VRLA) تنظیم شده ، این باتری ها به گونه ای طراحی شده اند که بدون تعمیر و نگهداری هستند و برای جلوگیری از نشت الکترولیت مهر و موم شده اند.آنها بیشتر به دو زیرگروه طبقه بندی می شوند:

آ.باتری های شیشه ای جاذب (AGM): این باتری ها از یک تشک فایبرگلاس خیس شده در الکترولیت برای جذب و نگه داشتن الکترولیت در باتری استفاده می کنند.تشک همچنین به عنوان جداکننده بین صفحات عمل می کند.

در اینجا چند نکته کلیدی در مورد باتری های AGM آورده شده است:

•ساخت و ساز: باتری های AGM از صفحات سرب و الکترولیت جذب شده در یک جداکننده تشک شیشه ای تشکیل شده است.الکترولیت در حصیر شیشه ای بی حرکت می شود و باعث می شود آن غیر قابل جمع آوری و بدون تعمیر و نگهداری باشد.

•عملکرد: باتری های AGM با استفاده از یک واکنش شیمیایی بین صفحات سرب و الکترولیت برای تولید برق کار می کنند.جداکننده تشک شیشه ای جذب شده به حفظ الکترولیت کمک می کند و مساحت بزرگی را برای واکنشهای شیمیایی فراهم می کند و در نتیجه چگالی قدرت بالا و قابلیت شارژ سریع انجام می شود.

•مهر و موم شده و تنظیم شیر: باتری های AGM مهر و موم شده اند ، به این معنی که آنها مانند باتری های اسید سرب سنتی نیاز به آب یا الکترولیت ندارند.آنها همچنین تنظیم شده به دریچه هستند ، به این معنی که دارای شیر تسکین فشار برای تهویه گاز اضافی و حفظ فشار داخلی هستند.

•قابلیت چرخه عمیق: باتری های AGM به دلیل توانایی چرخه عمیق خود شناخته شده اند ، به این معنی که آنها می توانند بخش قابل توجهی از ظرفیت خود را بدون آسیب رساندن تخلیه کنند.آنها معمولاً در برنامه هایی که نیاز به ترشحات و شارژهای عمیق مکرر دارند ، مانند سیستم های انرژی تجدید پذیر ، وسایل نقلیه برقی و کاربردهای دریایی استفاده می شوند.

•بدون تعمیر و نگهداری: باتری های AGM تقریباً عاری از تعمیر و نگهداری هستند زیرا نیازی به افزودنیهای منظم آب یا بررسی الکترولیت ندارند.با این حال ، آنها هنوز هم برای به حداکثر رساندن طول عمر و عملکرد خود به شرایط شارژ و ذخیره مناسب نیاز دارند.

•مزایا: باتری های AGM نسبت به سایر انواع باتری مزایای مختلفی دارند.آنها میزان خود تخفیف کم دارند ، در برابر لرزش و شوک مقاوم تر هستند و می توانند در جهت گیری های مختلف سوار شوند.آنها همچنین نرخ شارژ سریع تری دارند و در صورت لزوم می توانند خروجی جریان بالایی را ارائه دهند.

•برنامه ها: باتری های AGM در طیف گسترده ای از برنامه ها از جمله سیستم های برق پشتیبان ، منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) ، سیستم های هشدار ، تجهیزات پزشکی ، وسایل نقلیه تفریحی (RV) ، سیستم های خورشیدی خارج از شبکه و موارد دیگر استفاده می شود.

ب.باتری: باتری های ژل برای بی حرکت کردن الکترولیت از یک ماده ضخیم کننده ، به طور معمول سیلیس استفاده می کنند.این یک قوام ژل مانند ایجاد می کند ، که خطر نشت الکترولیت را کاهش می دهد و جهت گیری های مختلف باتری را امکان پذیر می کند.

در اینجا یک نمای کلی از باتری های ژل وجود دارد:

•الکترولیت ژل: باتری های ژل از یک الکترولیت ضخیم به شکل ژل استفاده می کنند.الکترولیت از محلول اسید سولفوریک مخلوط شده با سیلیس برای ایجاد یک ماده ژل مانند تشکیل شده است.این الکترولیت ژل اسید را بی حرکت می کند و از جریان آزادانه آن جلوگیری می کند.

•ساخت و ساز: باتری های ژل به طور معمول دارای صفحات سرب هستند ، مشابه سایر باتری های اسید سرب ، اما با یک ماده جداکننده منحصر به فرد که الکترولیت ژل را جذب و حفظ می کند.الکترولیت ژل خطر نشت اسید را کاهش می دهد و باعث می شود باتری ها ضد ضد آب و بدون نگهداری باشند.

•قابلیت چرخه عمیق: مانند باتری های AGM ، باتری های ژل برای کاربردهای چرخه عمیق طراحی شده اند.آنها می توانند بدون از دست دادن قابل توجه ظرفیت ، در برابر تخلیه های عمیق و شارژهای مکرر مقاومت کنند.این امر باعث می شود آنها برای برنامه هایی که نیاز به دوچرخه سواری مکرر دارند ، مانند سیستم های انرژی تجدید پذیر ، وسایل نقلیه برقی و کاربردهای دریایی مناسب باشد.

•مهر و موم شده و تنظیم دریچه: باتری های ژل مانند باتری های AGM مهر و موم شده و تنظیم شیر می شوند.آنها نیازی به نگهداری منظم ندارند ، مانند اضافه کردن آب یا بررسی سطح الکترولیت.شیر تسکین فشار اجازه می دهد تا گاز اضافی فرار کند و به حفظ فشار داخلی باتری کمک می کند.

•حساسیت به دما: باتری های ژل نسبت به باتری های AGM حساسیت کمتری نسبت به افراط دما دارند.آنها در هر دو محیط با درجه حرارت بالا و پایین عملکرد خوبی دارند.الکترولیت ژل پایداری حرارتی بهبود یافته را فراهم می کند و باعث می شود آنها برای برنامه های کاربردی در آب و هوای شدید مناسب باشند.

•لرزش و مقاومت در برابر شوک: باتری های ژل به دلیل الکترولیت ژل بی حرکت در برابر لرزش و شوک بسیار مقاوم هستند.این امر باعث می شود که آنها برای برنامه هایی که باتری ممکن است حرکات مکرر یا استرس مکانیکی را تجربه کند ، به یک انتخاب ارجح تبدیل شود.

•نرخ شارژ آهسته تر: یکی از محدودیت های باتری های ژل نرخ بار نسبتاً کندتر آنها در مقایسه با باتری های AGM است.الکترولیت ژل حرکت یون ها را مهار می کند و در نتیجه یک فرآیند شارژ کندتر انجام می شود.استفاده از یک شارژر سازگار به طور خاص برای باتری های ژل برای جلوگیری از شارژ بیش از حد مهم است.

•برنامه های کاربردی: باتری های ژل معمولاً در برنامه های مختلف از جمله سیستم های انرژی تجدید پذیر ، سیستم های خورشیدی خارج از شبکه ، چرخ دستی های گلف ، صندلی های چرخدار برقی ، اسکوتر و سایر دستگاه های تحرک مورد استفاده قرار می گیرند.آنها همچنین در برنامه هایی که ایمنی ، مقاومت در برابر لرزش و توانایی دوچرخه سواری عمیق بسیار مهم هستند ، ترجیح داده می شوند.

خلاصه
اگرچه باتری های اسید سرب هنوز هم به دلیل پایین بودن قیمت آنها ، سهم بالا MARA0 را در برنامه Mar ket اشغال می کنند.اما در سالهای اخیر ، با بیداری آگاهی مردم از حفاظت از محیط زیست ، تعداد بیشتری از افراد شروع به رها کردن باتری های اسید سرب آلوده کرده و آنها را با باتری های لیتیوم یون دوستانه تر جایگزین می کنند.

باتری های لیتیوم پلیمر ، که به عنوان باتری های Li-Po نیز شناخته می شوند ، نوعی باتری قابل شارژ است که معمولاً در دستگاه های الکترونیکی قابل حمل استفاده می شود.آنها تنوع باتری های لیتیوم یون هستند و شباهت های زیادی دارند اما از نظر ساخت و ساز و الکترولیت آنها متفاوت است.

در اینجا برخی از اطلاعات اصلی در مورد باتری های لیتیوم پلیمر (LI-PO) آورده شده است:

باتری های Li-Po به جای الکترولیت مایع که در باتری های سنتی لیتیوم یون یافت می شود ، از الکترولیت پلیمری استفاده می کنند.این الکترولیت پلیمری معمولاً یک ماده جامد یا ژل مانند است که امکان انعطاف پذیری بیشتر در فاکتور فرم باتری را فراهم می کند.این انعطاف پذیری باعث می شود باتری های Li-Po برای دستگاه هایی با محدودیت های فضایی یا اشکال نامنظم مانند تلفن های هوشمند ، تبلت ، هواپیماهای بدون سرنشین و دستگاه های پوشیدنی ایده آل باشند.

• چگالی انرژی: باتری های Li-Po به طور معمول دارای تراکم انرژی از 150 تا 200 وات ساعت در هر کیلوگرم (WH/kg) هستند.این چگالی انرژی بالا امکان عمر باتری طولانی تر و طرح های جمع و جور در مقایسه با سایر فن آوری های باتری را فراهم می کند.

• میزان تخلیه: باتری های Li-Po به دلیل میزان تخلیه بالای آنها شناخته شده اند ، که اغلب بیش از 20 درجه سانتیگراد هستند (جایی که C نشان دهنده ظرفیت باتری است).برخی از باتری های Li-Po با کارایی بالا حتی می توانند نرخ تخلیه 50 درجه یا بالاتر را تحمل کنند و این امکان را به آنها می دهد تا مقادیر زیادی از انرژی را به سرعت تحویل دهند.

• عمر چرخه: باتری های Li-Po معمولاً قبل از شروع ظرفیت آنها می توانند صدها چرخه بار و تخلیه را تحمل کنند.یک باتری Li-Po که دارای خوب است می تواند حدود 80 ٪ از ظرفیت اصلی خود را پس از 300-500 چرخه حفظ کند.

• میزان خود تخفیف: باتری های Li-Po دارای میزان تخلیه نسبتاً کمی هستند.آنها می توانند تقریباً 5-10 ٪ از بار خود را در ماه هنگام ذخیره در دمای اتاق حفظ کنند.این ویژگی باعث می شود آنها برای دستگاههایی که ممکن است برای دوره های طولانی بدون از دست دادن هزینه زیادی بیکار باشند ، مناسب باشند.

• ولتاژ: باتری های Li-Po معمولاً ولتاژ اسمی 3.7 ولت در هر سلول دارند.با این حال ، هنگامی که به طور کامل شارژ شود ، ولتاژ می تواند به حدود 4.2 ولت در هر سلول برسد.توجه به این نکته حائز اهمیت است که باتری های Li-Po به شارژرهای تخصصی طراحی شده برای کنترل ولتاژ و ویژگی های شارژ خود نیاز دارند.

• ملاحظات ایمنی: باتری های Li-Po نسبت به سایر انواع باتری نسبت به شارژ بیش از حد ، شارژ بیش از حد و درجه حرارت بالا حساس تر هستند.در صورت بدرفتاری ، آنها می توانند متورم شوند ، بیش از حد گرم شوند ، یا حتی آتش بگیرند یا منفجر شوند.پیروی از دستورالعمل های ایمنی ، استفاده از شارژرهای مناسب و جلوگیری از آسیب جسمی باتری بسیار مهم است.

ترکیب و اصل کار:
باتری های هیدرید نیکل فلزی (NIMH) از یک الکترود مثبت (هیدروکسید نیکل) ، یک الکترود منفی (هیدرید فلزی) و یک الکترولیت تشکیل شده است.در حین تخلیه ، یونهای هیدروژن از الکترود هیدرید فلزی با یونهای هیدروکسید از الکترولیت ترکیب می شوند و آب ایجاد می کنند.الکترون ها از طریق مدار خارجی جریان می یابند و انرژی الکتریکی تولید می کنند.

ولتاژ:
باتری های NIMH به طور معمول دارای ولتاژ اسمی 1.2 ولت در هر سلول هستند.برای افزایش ولتاژ کلی ، می توان سلول های متعدد را به صورت سری متصل کرد.

ظرفیت و انرژی:
باتری های NIMH دارای رتبه بندی ظرفیت هستند که در ساعتهای آمپر (AH) یا میلی متر ساعت (MAH) اندازه گیری می شوند که نشان دهنده میزان شارژ باتری است که می تواند ذخیره کند.ظرفیت انرژی یک باتری NIMH با ضرب ظرفیت آن توسط ولتاژ اسمی تعیین می شود.

شارژ و تخلیه:
باتری های NIMH را می توان با استفاده از تکنیک های مناسب شارژ شارژ کرد.در حین شارژ ، ولتاژ بالاتری برای معکوس کردن واکنشهای شیمیایی که در هنگام ترخیص رخ داده است استفاده می شود.تخلیه شامل آزادسازی انرژی ذخیره شده به عنوان انرژی الکتریکی است.

اثر حافظه:
باتری های NIMH مستعد ابتلا به اثر حافظه هستند ، جایی که اگر بارها و بارها شارژ شود بدون اینکه ابتدا کاملاً مرخص شود ، ظرفیت باتری کاهش می یابد.با این حال ، باتری های مدرن NIMH نسبت به نسخه های قبلی کمتر مستعد ابتلا به این اثر هستند.

اثرات زیست محیطی:
باتری های NIMH نسبت به برخی از انواع باتری دیگر (مانند باتری اسید سرب) سازگار با محیط زیست هستند ، زیرا حاوی فلزات سنگین سمی مانند سرب یا کادمیوم نیستند.با این حال ، آنها به دلیل وجود سایر مواد مانند نیکل و هیدرید فلزی ، هنوز به دفع مناسب یا بازیافت نیاز دارند.

برنامه های کاربردی:
باتری های NIMH معمولاً در برنامه های مختلف از جمله الکترونیک قابل حمل ، وسایل نقلیه هیبریدی ، ابزارهای قدرت بی سیم و سایر دستگاه های تخلیه بالا استفاده می شوند.آنها تعادل بین ظرفیت ، چگالی انرژی و مقرون به صرفه بودن ارائه می دهند.

ترکیب و اصل کار:
باتری های نقره ای روی (AG-ZN) از یک الکترود مثبت (اکسید نقره ، AG2O) ، یک الکترود منفی (روی ، روی) و یک الکترولیت قلیایی تشکیل شده است.در حین تخلیه ، الکترود اکسید نقره برای تشکیل نقره (AG) کاهش می یابد و یونهای هیدروکسید (OH-) را به الکترولیت آزاد می کند.به طور همزمان ، الکترود روی اکسید می شود ، در یونهای روی (Zn2+) و تولید الکترون (E-) حل می شود.واکنش کلی را می توان به صورت زیر نشان داد: 2AG2O + Zn -> 4AG + ZnO

ولتاژ:
باتری های نقره ای به طور معمول دارای ولتاژ اسمی 1.6 تا 1.9 ولت در هر سلول هستند.

ظرفیت و انرژی:
باتری های روی نقره ای از چگالی انرژی نسبتاً بالایی در حدود 100-120 WH/kg برخوردار هستند.آنها ظرفیت اعم از 150 تا 500 میلی آمپر ساعت در هر سلول را ارائه می دهند.

شارژ و تخلیه:
در حین شارژ ، واکنش ها معکوس می شوند.نقره به اکسید نقره بر روی الکترود مثبت اکسیده می شود و روی روی الکترود منفی قرار می گیرد.

مزایای:
باتری های روی نقره ای چندین مزیت ، از جمله تراکم انرژی بالا ، عمر چرخه طولانی تر (به طور معمول بیش از 500 چرخه) و تأثیر محیطی نسبتاً کم ارائه می دهند.آنها همچنین در مقایسه با برخی دیگر از مواد شیمیایی باتری ایمن تر به حساب می آیند.

محدودیت ها:
یکی از محدودیت های باتری های روی نقره پتانسیل تشکیل دندریت های نقره ای است که می تواند باعث ایجاد مدارهای کوتاه داخلی و کاهش عملکرد باتری با گذشت زمان شود.برای به حداقل رساندن تشکیل دندریت ، روشهای شارژ و تخلیه دقیق لازم است.

برنامه های کاربردی:
باتری های روی نقره ای در کاربردهای مختلف مانند تجهیزات نظامی ، وسایل پزشکی ، سمعک ها و کاربردهای هوافضا استفاده می شود.چگالی و قابلیت اطمینان بالای انرژی آنها باعث می شود آنها برای برنامه های کاربردی و با کارایی بالا مناسب باشند.

ترکیب و اصل کار:
باتری های کربن سرب یک الکترود مثبت از دی اکسید سرب (PBO2) و یک الکترود منفی حاوی مواد کربن را با هم ترکیب می کنند.در حین تخلیه ، الکترود دی اکسید سرب به سولفات منجر می شود (PBSO4) ، در حالی که الکترود کربن یونها را جذب و آزاد می کند.این فرآیند انرژی الکتریکی ایجاد می کند.در حین شارژ ، واکنش ها معکوس می شوند و سولفات سرب را به سمت دی اکسید سرب تبدیل می کنند و الکترود کربن را بازیابی می کنند.

ولتاژ:
باتری های سرب-کربن به طور معمول دارای ولتاژ اسمی 2 ولت در هر سلول هستند.

ظرفیت و انرژی:
باتری های سرب-کربن دارای امتیاز ظرفیت تقریباً از 40 AH تا 200 AH در هر سلول بسته به اندازه و طراحی باتری هستند.ظرفیت انرژی با ضرب ظرفیت توسط ولتاژ اسمی تعیین می شود.

شارژ و تخلیه:
باتری های سرب-کربن را می توان با استفاده از تکنیک های مناسب شارژ شارژ کرد.در حین شارژ ، ولتاژ بالاتر از ولتاژ باتری برای تبدیل سولفات سرب به دی اکسید سرب و دوباره پر کردن الکترود کربن اعمال می شود.تخلیه شامل آزادسازی انرژی ذخیره شده به عنوان انرژی الکتریکی است.

مزایای:
باتری های سرب-کربن نسبت به باتری های سنتی اسید سرب ، از جمله بهبود عمر چرخه بهبود یافته (به طور معمول بیش از 2،000 چرخه) ، پذیرش بار بالاتر و عملکرد بهتر در شرایط وضعیت جزئی (PSOC) مزایای مختلفی را ارائه می دهند.افزودن کربن به الکترود منفی ، توانایی باتری در کنترل برنامه های با سرعت بالا و پر سرعت را افزایش می دهد.

برنامه های کاربردی:
باتری های سرب-کربن برنامه هایی را در سیستم های ذخیره انرژی تجدید پذیر ، وسایل نقلیه الکتریکی ترکیبی (HEV) ، سیستم های برق پشتیبان و سایر کاربردهای صنعتی پیدا می کنند.آنها به ویژه برای برنامه های کاربردی که نیاز به دوچرخه سواری مکرر ، نرخ شارژ بالا و تخلیه و قابلیت اطمینان طولانی مدت دارند ، مناسب هستند.

اثرات زیست محیطی:
باتری های سرب-کربن در مقایسه با باتری های اسید سرب معمولی ، محتوای سرب را کاهش داده اند و منجر به بهبود اثرات محیطی می شوند.آنها همچنین توانایی دوچرخه سواری بهتری را نشان می دهند و در نتیجه عمر طولانی تر و کاهش تولید زباله ایجاد می شود.

ترکیب و اصل کار:
باتری های سدیم-سولفور (NAS) از یک الکترولیت با حالت جامد ، یک الکترود مثبت سدیم (NA) و یک الکترود منفی گوگرد (S) تشکیل شده است.اصل کار شامل واکنشهای ردوکس برگشت پذیر بین سدیم و گوگرد است.در حین تخلیه ، یون های سدیم (سدیم) از طریق الکترود مثبت از طریق الکترولیت به الکترود منفی مهاجرت می کنند ، جایی که آنها با گوگرد واکنش نشان می دهند تا پلی سولفیدهای سدیم تشکیل شود.این فرآیند انرژی الکتریکی را آزاد می کند.در حین شارژ ، واکنش ها معکوس می شوند و پلی سولفیدهای سدیم را به یونهای سدیم و گوگرد تبدیل می کنند.

ولتاژ:
باتری های سدیم سولفور به طور معمول دارای ولتاژ اسمی 2 ولت در هر سلول هستند.

ظرفیت و انرژی:
باتری های سدیم سولفور دارای چگالی انرژی بالایی هستند ، از 100 WH/kg تا 200 WH/kg.این ظرفیت معمولاً در محدوده 200 تا 500 آمپر ساعت (AH) در هر سلول است.

دمای عملیاتی:
باتری های سولفور سدیم در دماهای بالا کار می کنند ، به طور معمول در حدود 300 تا 350 درجه سانتیگراد (572 تا 662 درجه فارنهایت) ، برای تسهیل تحرک یون های سدیم و تقویت واکنش های الکتروشیمیایی.

شارژ و تخلیه:
باتری های سولفور سدیم برای حفظ عملکرد خود و جلوگیری از مشکلات ایمنی به کنترل دما در هنگام شارژ و تخلیه نیاز دارند.شارژ شامل استفاده از ولتاژ بالاتر برای بازگشت یونهای سدیم به الکترود مثبت است ، در حالی که تخلیه شامل آزادسازی انرژی ذخیره شده به عنوان انرژی الکتریکی است.

مزایای:
باتری های سولفور سدیم مزایای مختلفی از جمله چگالی انرژی بالا ، عمر طولانی چرخه (بیش از 3000 چرخه) و راندمان بار و تخلیه عالی را ارائه می دهند.آنها برای برنامه هایی که نیاز به ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ دارند ، مانند سیستم های ذخیره انرژی سطح شبکه مناسب هستند.

برنامه های کاربردی:
باتری های سدیم سولفور در کاربردهای مختلف از جمله ذخیره انرژی تجدید پذیر ، تثبیت شبکه برقی و سیستم های برق خارج از شبکه استفاده می شود.آنها به ویژه برای برنامه هایی که نیاز به ذخیره انرژی طولانی مدت و تولید انرژی بالا دارند ، مناسب هستند.

ترکیب و اصل کار:
باتری های یون سدیم از یک الکترود مثبت سدیم ، یک الکترود منفی مبتنی بر کربن و یک الکترولیت سدیم یونی تشکیل شده است.اصل کار شامل متقابل برگشت پذیر/تخریب یون های سدیم (Na+) به/از مواد الکترود است.در حین تخلیه ، یونهای سدیم از طریق الکترولیت از الکترود مثبت به الکترود منفی مهاجرت می کنند و جریان الکترون هایی را ایجاد می کنند که انرژی الکتریکی تولید می کند.در حین شارژ ، یون های سدیم به الکترود مثبت رانده می شوند.

ولتاژ:
باتری های یون سدیم به طور معمول دارای ولتاژ اسمی 3.7 تا 4 ولت در هر سلول هستند.

ظرفیت و انرژی:
باتری های یون سدیم دارای یک امتیاز ظرفیت به طور معمول از 100 تا 150 میلی متر ساعت در هر گرم (میلی آمپر ساعت در گرم) برای مواد الکترود هستند.چگالی انرژی می تواند از 100 تا 150 وات ساعت در کیلوگرم (WH/kg) باشد.

شارژ و تخلیه:
باتری های یون سدیم را می توان با استفاده از تکنیک های مناسب شارژ شارژ کرد.در حین شارژ ، ولتاژ بالاتر برای هدایت یون های سدیم به الکترود مثبت اعمال می شود.تخلیه شامل آزادسازی انرژی ذخیره شده به عنوان انرژی الکتریکی است.

مزایای: