مع تطور العلم والتكنولوجيا ، منتجات بطارية الليثيوم أصبحت الآن هي الاتجاه السائد. بطارية الليثيوم هي نوع من البطاريات مصنوعة من معدن الليثيوم أو سبيكة الليثيوم كمادة سلبية وتستخدم محلول إلكتروليت غير مائي. يمكن تقسيمها تقريبًا إلى فئتين: بطارية معدن الليثيوم و بطارية ليثيوم أيون. في الأدب والحياة الواقعية ، تعد بطارية الليثيوم وبطارية أيون الليثيوم زوجًا من المفاهيم يختلفان عن بعضهما البعض ولهما علاقة بالميراث والتنمية. كيف يتم شحن بطاريات الليثيوم وما هو المبدأ؟ نظرًا لاستخدام بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع ، يشير الناس عمومًا إلى بطاريات الليثيوم أيون على أنها بطارية ليثيوم.
تم تطوير بطارية الليثيوم المعدنية والبحث عنها لأول مرة في عام 1912. ويمكن أيضًا أن تسمى بطارية الليثيوم الأولية. إنه نوع من البطاريات التي يمكن التخلص منها ، بما في ذلك بشكل أساسي منغنيز الليثيوم وبطارية ليثيوم الحديد وما إلى ذلك. يمكن تفريغ بطاريات الليثيوم المعدنية بشكل مستمر أو متقطع ، ولا يمكن استخدامها بعد نفاد الطاقة.
بطاريات الليثيوم مشحونة
تشير بطارية ليثيوم أيون إلى نظام بطارية ثانوي يتم فيه استخدام مركبين مختلفين من مركبات الإقحام الليثيوم القادرة على عكسها وإقحامها وإزالتها لأيونات الليثيوم كأقطاب موجبة وسالبة للبطارية ، على التوالي. يمكن إعادة شحن بطارية الليثيوم أيون دوريًا. تحتوي بطاريات الليثيوم وبطاريات الليثيوم أيون على نفس النقطة في القطب الموجب والإلكتروليت. تستخدم كلتا البطاريتين أكاسيد معدنية وكبريتيدات كأقطاب موجبة ، ومذيبات عضوية أو أنظمة ملح غير عضوية الشوارد.
طريقة الشحن الصحيحة لبطارية الليثيوم
شحن البطارية الجديدة
تحتاج البطارية الجديدة عمومًا إلى التنشيط. بعد وضع البطارية لفترة من الوقت ، ستدخل في حالة السكون. في هذا الوقت ، تكون السعة أقل من القيمة العادية ، ويتم أيضًا تقصير وقت الاستخدام ، لذلك يجب تنشيطها. طريقة تنشيط بطارية الليثيوم بسيطة للغاية ، طالما يمكن استخدام 3-5 دورات تفريغ شحن عادية لتنشيط البطارية واستعادة سعتها الطبيعية.
شحن البطارية القديمة
طريقة الشحن
تشير البطارية القديمة إلى بطارية تم شحنها وتفريغها عدة مرات ، وليست بطارية خردة. لا علاقة لعمر بطارية الليثيوم بعدد الشحنات والتفريغ. ليس له تأثير على الذاكرة. بغض النظر عن كيفية شحنه ، فلن يؤثر على عدد دورات الشحن. لذلك ، لا تقم بشحن البطارية حتى نفادها تمامًا. من الأفضل شحن البطارية بالكامل عندما تستطيع ذلك. يفضل أن يكون وقت الشحن في غضون 2-3 ساعات. بالطبع ، ليس عليك شحنه بالكامل.
اتهام الجهد
نطاق جهد التشغيل الآمن لبطاريات الليثيوم هو 2.8 إلى 4.2 فولت. تحت أو أعلى من نطاق الجهد هذا ، تصبح أيونات الليثيوم في البطارية غير مستقرة. للحفاظ على البطارية في نطاق آمن ، يلزم توفر شاحن خاص. تقوم أجهزة الشحن هذه تلقائيًا بضبط طريقة الشحن الخاصة بها بناءً على الحالة الحالية للبطارية.
أداة الشحن
يجب شحن بطاريات الليثيوم بشاحن خاص يضمن سلامة الشحن. عندما يعمل الشاحن ، يقوم بشحن البطارية بتيار ثابت. مع زيادة جهد البطارية ، يقوم الشاحن في نفس الوقت بزيادة جهد الشحن لتسريع سرعة الشحن. عندما تصل البطارية إلى جهد القطع 4.2 فولت ، يتم شحن البطارية فقط إلى حوالي 70٪ من الطاقة (غير ممتلئة). في هذا الوقت ، يستمر الشاحن في شحن البطارية بجهد ثابت وتيار متناقص تدريجيًا. عندما تكون القيمة أقل من 0.1 أمبير ولا تزال تكتشف أن جهد البطارية يستمر في الارتفاع ، فإنه يتوقف عن الشحن.
اشحن بانتظام
يجب تخزين بطاريات الليثيوم التي لم يتم استخدامها لفترة طويلة في مكان بارد وجاف في حالة نصف مشحونة. قد يؤدي تخزين بطارية مشحونة بالكامل إلى تلفها ، وقد يؤدي تخزينها بدون شحن إلى تلف البطارية وجعلها عديمة الفائدة. أثناء عملية التخزين ، كل 3-6 أشهر ، يجب إكمال دورة الشحن وإجراء معايرة للطاقة.
ما هي مدة عمر بطارية الليثيوم؟
يمكن عمومًا شحن بطاريات الليثيوم بالكامل وتفريغها لمدة 300-500 دورة شحن. بعد هذا العدد من المرات ، لا يمكن استخدام البطارية. بالطبع ، لا يمكن استخدام هذا إلا كمرجع. لا علاقة لعمر بطارية الليثيوم بعدد الشحنات ، ولكنها مرتبطة بدورة الشحن والتفريغ ، أي عدد مرات شحنها من الصفر إلى الشحن الكامل. تعني دورة الشحن أن كل طاقة البطارية مشحونة بالكامل من ممتلئة إلى فارغة ، ثم يتم شحنها من فارغة إلى ممتلئة ، وهو ما لا يعادل الشحن مرة واحدة. على سبيل المثال ، يتم شحن نصف بطارية الليثيوم فقط في اليوم الأول ، ثم يتم شحنها بالكامل. إذا كان اليوم التالي لا يزال كما هو ، أي نصف الشحنة ، بإجمالي شحنتين منخفضتين ، فإن هذا يعتبر فقط دورة شحن واحدة ، وليس اثنتين.
في الحياة اليومية ، قد يتطلب الأمر عادةً عدة رسوم لإكمال دورة. في كل مرة يتم فيها إكمال دورة الشحن ، تقل سعة البطارية قليلاً. ومع ذلك ، فإن هذا الانخفاض في الطاقة ضئيل للغاية. ستظل البطاريات عالية الجودة تحتفظ بـ 80٪ من سعتها الأصلية بعد شحنها لعدة دورات. لا يزال يتم استخدام العديد من المنتجات التي تعمل ببطاريات الليثيوم أيون كالمعتاد بعد عامين أو ثلاثة أعوام. بالطبع ، لا تزال بطاريات الليثيوم بحاجة إلى الاستبدال في نهاية عمرها الافتراضي.
مقالات ذات صلة:ما الذي يؤثر على عمر بطارية الليثيوم أيون؟
مزايا بطاريات الليثيوم
- تحتوي بطارية الليثيوم على منصة عالية الجهد. يبلغ متوسط الجهد الكهربائي للبطارية المفردة 3.7 فولت أو 3.2 فولت ، وهو ما يعادل تقريبًا الجهد المتسلسل لثلاث بطاريات من النيكل والكادميوم أو بطاريات النيكل والهيدروجين ، وهي ملائمة لتشكيل حزمة طاقة للبطارية.
- بالمقارنة مع البطاريات ، تتمتع بطاريات الليثيوم بكثافة طاقة عالية. لديها كثافة طاقة تخزين عالية ، والتي تصل إلى 460-600Wh / kg ، أي حوالي 6-7 مرات من بطاريات الرصاص الحمضية.
- بالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية ، فإن بطاريات الليثيوم أخف وزنًا ، ويبلغ وزن نفس الحجم حوالي 1 / 5-6 من منتجات حمض الرصاص.
- عمر خدمة بطارية الليثيوم طويل نسبيًا ، ويمكن أن يصل عمر الخدمة إلى أكثر من 6 سنوات. البطارية مع فوسفات الحديد الليثيوم مثل القطب الموجب يتم شحنها وتفريغها بـ 1CDOD ، وهناك سجل 1000 مرة من الاستخدام.
- مع تحمل الطاقة العالية ، يمكن أن تصل بطارية ليثيوم أيون ليثيوم الحديد والفوسفات للسيارات الكهربائية إلى قدرة شحن وتفريغ 15-30 درجة مئوية ، وهو أمر مناسب لتسريع بدء التشغيل عالي الكثافة.
- انخفاض معدل التفريغ الذاتي وعدم وجود تأثير للذاكرة ، وغالبًا ما يستخدم في إمدادات الطاقة للمنتجات الإلكترونية اليومية.
- تتميز بطارية الليثيوم بقدرة قوية على التكيف مع درجات الحرارة العالية والمنخفضة ، ويمكن استخدامها في بيئة تتراوح من -20 إلى 60 درجة مئوية. بعد المعالجة التقنية ، يمكن استخدامه في بيئة -45 درجة مئوية.
- الحماية الخضراء والبيئية ، بغض النظر عن الإنتاج والاستخدام والخردة ، فهي لا تحتوي أو تنتج أي عناصر ومواد معدنية ثقيلة سامة وضارة مثل الرصاص والزئبق والكادميوم.
