باتری های لیتیوم یونی

این باتری ها در طول ده سال گذشته مدام در حال تکامل بوده اند و با ادامه این روند بسیاری از مدل های الکتریکی و هیبریدی آینده نیز از آنها بهره خواهند برد.

این باتری ها به لحاظ ساختاری متفاوت هستند زیرا در لوازم الکترونیکی سبک مثل تلفن های همراه و لپ تاپ ها به منظور ذخیره سازی میزان انرژی زیاد از لیتیوم کبالت اکسید( LiCoO2 ) استفاده می شود که دارای مزایا و معایبی است.

کاتدهای LiCoO2 در برابر حرارتی که در حین شارژ یا استفاده طولانی مدت آزاد می شود، حساسیت بیشتری دارند و در صورت افزایش دمای بیش از حد ممکن است باتری منفجر شود. به همین دلیل است که باتری های لیتیوم کبالت اکسید در خودروها مورد استفاده قرار نمی گیرند.

برای لوازمی که نیاز به قدرت زیادی دارند، مثل اتومبیل ها از باتری های لیتیوم یونی که بر اساس ساختار لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4)، لیتیوم منگنز اکسید (LiMO) و لیتیوم نیکل منگنز کبالت اکسید شکل گرفته اند، استفاده می شود.

تمامی این ساختارها ، امکان ذخیره سازی انرژی کمتری نسبت به ساختار (LiCoO2)  دارند، اما دارای ایمنی و طول عمر بیشتر هستند.

مزایا:

  • سرعت شارژ بالا
  • نسبت انرژی به وزن بهتر

معایب:

  • کاهش تدریجی ظرفیت
  • هزینه ساخت بالا

 

باتری های نیکل-متال هیدرید (Ni-MH)

قدیمی ترین نوع از باتری های مدرن امروزی یا همان باتری های Ni-MH اکنون نیروبخش تعداد زیادی از خودروهای هیبریدی هستند. البته با توجه به گسترش روزافزون، باتری های لیتیوم یونی در حال پیشی گرفتن از آنها بوده و تعدادشان رفته رفته بیشتر می شود.

این نوع از باتری ها از لحاظ هزینه ساخت به مراتب به صرفه تر از نمونه های لیتیوم یونی هستند، دلیل آن هم به استفاده از هیدروژن، نیکل و تیتانیوم یا فلزات مشابه برای ذخیره سازی انرژی مربوط می شود. البته با علاقه هر چه بیشتر خودروسازان به سمت باتری های لیتیوم یونی، هزینه ساخت آنها نیز قطعا کمتر از ارقام فعلی خواهد شد.

مزایا:

  •  ایمنی بهتر بخاطر مواد سمی کمتر
  •  پایداری و مقاومت بالا
  •  هزینه بازیافت کمتر

معایب:

  •  اندازه بزرگ تر و وزن بیشتر
  •  توانایی ذخیره انرژی کمتر نسبت به باتری های Li-ion
  •  سرعت گرم شدن زیاد

 

باتری های دیگر

باتری های دیگری وجود دارند که می توانستند در صنعت خودروسازی پر کاربرد شوند، اما هیچکدام از آنها به دلایل گوناگون با استقبال مواجه نشدند، مانند:

آهن فسفات (FePo) و لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4):

این باتری ها اگر چه هزینه ساخت کم و بالاترین پایداری را دارند، اما فقط در ولتاژهای پایین کار می کنند، به همین جهت امکان استفاده از آنها برای تامین انرژی خودروها میسر نیست.

کبالت اکسید:

این باتری ها بیش از یک دهه است که در بازار حضور دارند. حرارت بیش از حد و هزینه تولید بالا در لوازم و وسایل بزرگ جزو ایرادات اساسی این باتری ها به شمار می روند، اما در مقابل از مزیت توانایی ذخیره انرژی زیاد برخوردارند.

 

لیتیوم هوا (Li – Air):

این باتری ها جدیدترین و جالب ترین تکنولوژی ساخت باتری را دارند. در این باتری ها از اکسیداسیون لیتیوم در آند و کاهش اکسیژن در کاتد برای ایجاد جریان استفاده می شود. باتری های لیتیوم هوا امکان ذخیره انرژی بسیار بیشتری نسبت به نمونه های لیتیوم یونی دارند و احتمالا در آینده کاربردهای آنها گسترش می یابد.

لیتیوم پولیمر (LiPo):

نمونه های لیتیوم پلیمری زیر مجموعه باتری های لیتیوم یونی به حساب می آیند. تفاوت اصلی این باتری ها با نمونه های لیتیوم یونی به طراحی پلیمرها مربوط می شود که آن هم مزایا و معایب خاص خود را دارد. این باتری ها اخیرا وارد صنعت خودروسازی شده اند.

 

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.