تستخدم بطاريات الليثيوم والقلوية عادة في الأجهزة المنزلية والإلكترونيات عالية الأداء. تستكشف هذه المقالة اختلافاتها الرئيسية ، مثل الكيمياء والأداء والعمر والتأثير البيئي. يساعدك فهم هذه الفروق في اختيار أفضل نوع بطارية للكفاءة والموثوقية.
كيمياء
هناك ستة أنواع بطاريات الليثيوم: LFP ، LCO ، LMO ، NMC ، NCA ، و LTO.
يتم تصنيفها حسب الشكل إلى الخلايا المنشورية والأسطوانية، وعن طريق المواد في ليثيوم أيون الثلاثية وبطاريات الفوسفات الحديد الليثيوم.
الطاقة المخزنة تختلف مع السعة. على سبيل المثال ، تحتوي خلية LFP 4000mAH 32650 LFP على ضعف طاقة خلية 2000 مللي أمبير في الساعة 18650 NCM.
تعتمد البطاريات القلوية على ثاني أكسيد الزنك والمنغنيز. عندما يتم رسم التيار ، يتأكسد الزنك في الأنود ، ويقل ثاني أكسيد المنغنيز في الكاثود.
أداء
كثافة الطاقة
بطاريات الليثيوم لديها عمومًا أعلى كثافة الطاقة (أكثر من 200 WH/KG) ، مما يسمح لهم بتخزين المزيد من الطاقة في مساحة أقل. هذا يجعلها مثالية للأجهزة التي تتطلب أوقات تشغيل طويلة أو تصميمات مضغوطة ، مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والسيارات الكهربائية.
البطاريات القلوية ، مع انخفاض كثافة الطاقة (80-100 WH/kg) ، هي أكثر ملاءمة للأجهزة ذات المتطلبات المعتدلة للطاقة ، مثل المصابيح الكهربائية والضوابط عن بُعد ولعب الألعاب.
معدل تفريغ الذات
تحتوي بطاريات الليثيوم على معدل تفريغ ذاتي أقل ، مما يسمح لها بالاحتفاظ بشحنها لفترة أطول عندما لا تكون قيد الاستخدام. هذا مفيد بشكل خاص للأجهزة المخزنة لفترات طويلة.
على النقيض من ذلك ، فإن بطاريات القلوية لديها معدل تفريغ ذاتي أعلى ، مما تسبب في فقدان الشحن بمرور الوقت حتى عند عدم استخدامه.
معدل التفريغ
تدعم بطاريات الليثيوم معدلات تفريغ أعلى ، مما يسمح بتسليم الطاقة السريعة. هذا أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تحتاج إلى رشقات طاقة مفاجئة ، مثل أدوات الطاقة أو الكاميرات.
البطاريات القلوية لديها معدل تفريغ أقل أقل ، مما يجعلها غير مناسبة للتطبيقات عالية الدقة.
نطاق درجة حرارة التشغيل
تعمل بطاريات الليثيوم بفعالية في نطاق درجة حرارة أوسع ، مما يجعلها مثالية للأجهزة المستخدمة في الهواء الطلق أو في الظروف القاسية.
تحتوي بطاريات القلوية على نطاق درجة حرارة تشغيل محدودة ، مما يؤثر على أدائها في الظروف القاسية.
الجهد االكهربى
عادةً ما تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على جهد اسمي قدره 3.7 فولت ، على الرغم من أن الجهد الفعلي قد يختلف قليلاً حسب النوع (E. G. ، LFP ، LCO ، NMC).
تحتوي البطاريات القلوية على جهد اسمي يبلغ 1.5 فولت ، والذي يظل متسقًا أثناء التفريغ.
عمر
بطاريات الليثيوم تستمر ثماني مرات أطول من بطاريات القلوية.
يمكن أن تستمر بطاريات القلوية 0.5-1 سنة ، في حين أن بطاريات الليثيوم عالية الجودة يمكن أن تستمر من 4 إلى 8 سنوات.
سعر
عادة ، تكلف بطاريات الليثيوم أيون أكثر من البطاريات القلوية.
على سبيل المثال ، تكلف بطارية ليثيوم أيون AA القابلة لإعادة الشحن من 5 دولارات إلى 10 دولارات لكل خلية ، في حين تتراوح بطاريات AA القلوية حوالي 0.50 إلى 1 دولار لكل منها.
ومع ذلك ، فإن بطاريات الليثيوم أيون لها عمر أطول.
التأثير البيئي
بطاريات الليثيوم أيون أكثر ملائمة للبيئة من بطاريات القلوية لأنها قابلة للشحن ، مما يقلل من استهلاك النفايات والموارد.
على الرغم من أنها تتطلب المزيد من الموارد لإنتاجها ، إلا أن متانتها من خلال مئات دورات الشحن تعني حاجة إلى عدد أقل من البطاريات ، مما يقلل من التأثير البيئي.
على العكس من ذلك ، فإن البطاريات القلوية هي استخدام واحد وتخلق نفايات أكثر خطورة.
خاتمة
في الختام ، كل من بطاريات الليثيوم والقلوية لها خصائص فريدة تجعلها مناسبة للتطبيقات المختلفة.
توفر بطاريات الليثيوم كثافة طاقة أعلى ، وانخفاض معدلات التفريغ الذاتي ، وأداء أفضل في الظروف القاسية ، مما يجعلها مثالية للأجهزة عالية الطلب مثل الهواتف الذكية والسيارات الكهربائية. من ناحية أخرى ، تستخدم البطاريات القلوية بشكل أفضل في متطلبات الطاقة المعتدلة وتستخدم عادة في أجهزة مثل المصباح واللعب.
يمكن أن يساعدك فهم الكيمياء والأداء والعمر والتأثير البيئي لهذه البطاريات في اتخاذ قرارات مستنيرة عند اختيار أفضل نوع بطارية لاحتياجاتك.
