بطاريات الليثيوم أيون، ضرورية لتخزين الطاقة

شحن بطاريات الليثيوم أيون ووظيفتها وخصائصها

تتكون بطاريات الليثيوم أيون من الأجزاء التالية: القطب السالب أو القطب الموجب الذي تنطلق منه الإلكترونات والقطب الموجب أو الكاثود الذي يستقبلها. عند توصيل البطارية، تنتقل أيونات الليثيوم من القطب الموجب إلى الكاثود من خلالالمنحل بالكهرباء،مما يؤدي إلى فرق الجهد الذي ينتج التيار. عندما يتم شحن البطارية، تعود أيونات الليثيوم إلى القطب الموجب.

وتتكون البطاريات بدورها من خلية واحدة أو أكثر، وهناك أنواع مختلفة، حسب استخدامها النهائي: الخلايا الأسطوانية، والتي تستخدم في معظمالمركبات الكهربائية، تتكون من صفائح من مكونات مختلفة يتم لفها في أسطوانة، بينما تستخدم الخلايا المسطحة، مثل تلك الموجودة في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولةبوليمر ليثيوم أيونعلى شكل أوراق مكدسة.

بالإضافة إلى ذلك، تشتمل بطاريات الليثيوم أيون على عناصر أخرى تعمل على تحسين أدائها وسلامتها: مستشعر درجة الحرارة، ودائرة تنظيم الجهد، وجهاز مراقبة حالة الشحن. تقوم هذه المكونات بمراقبة الشحن والتدفق الحالي,سجل آخر سعة تم الوصول إليها عند الشحن الكامل وراقب درجة الحرارة، مما قد يؤثر سلبًا على عمر البطارية.

مزايا وعيوب بطاريات الليثيوم أيون

بالمقارنة مع التقليديةهيدريد النيكل أو النيكل والكادميومتكنولوجيا البطاريات القابلة لإعادة الشحن، تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بالعديد من المزايا: في المقام الأول، يتم شحنها في وقت أقل وتستغرق وقتًا أطول لتفريغها، ولكنها تتمتع أيضًا بكثافة طاقة أعلى، وليس لها أي تأثير على الذاكرة ولا تفقد أي شحن تقريبًا عندما لا تكون قيد الاستخدام، وما إلى ذلك.

ومع ذلك، مثل أي تقنية، فإن لها عيوب معينة تتعلق بشكل أساسي بهاحماية(يجب أن تتضمن أنظمة لمنع الشحن الزائد وارتفاع درجة الحرارة) والتكلفة (لا تزال بطاريات الليثيوم أغلى قليلاً من بطاريات النيكل والكادميوم في البداية، على الرغم من أنها أكثر فعالية من حيث التكلفة بهامش صغير).

تطبيقات بطاريات الليثيوم أيون

أدت مميزات بطاريات الليثيوم أيون وانخفاض تكلفتها إلى انتشار استخدامها في العديد من المجالات:

أنظمة الطاقة في حالات الطوارئ

في التركيبات الحيوية، مثل مزارع الخوادم، تحميك بطاريات UPS (مصدر الطاقة غير المنقطعة) من فقدان أو عدم استقرار مصدر الكهرباء.

تخزين الطاقة الشمسية

الشمسيةتخزين الطاقة متقطع وهذه البطاريات هي الأنسب للألواح الشمسية بسبب طريقة شحنها وسرعتها وخاصة بالنسبة للألواح الشمسية.الاستهلاك الذاتي.

الالكترونيات الاستهلاكية والأجهزة المحمولة

أصبحت الأجهزة المحمولة التطبيق الرئيسي لهذه البطاريات، مما يسمح بالتصغير المتزايد باستمرار.

مساعدة ذوي الإعاقة

توجد هذه الأنواع من البطاريات في الكراسي المتحركة الكهربائية أو مصاعد السلالم أو الأطراف الاصطناعية الآلية، مما يجعل الحياة أسهل للأشخاص الذين يعانون من قيود على الحركة.

بطاريات ليثيوم أيون للسيارات الكهربائية

يرجع تطوير المركبات الكهربائية والهجينة وزيادة اعتمادها إلى حد كبير إلى كفاءة بطاريات الليثيوم أيون وانخفاض تكلفتها. بالإضافة إلى كثافة الطاقة العالية مقارنة بحجمها، فإن إنتاجها الضخم جعل سعر السيارات الكهربائية أقرب إلى السيارات التي تعمل بالبنزين. ومن حيث تكاليف التشغيل، فإن سعر الكهرباء لتشغيل السيارة الكهربائية أقل من تكلفة الوقود لمحركات الاحتراق الداخلي. توفير أيضااستقلاللرحلات أطول وأطول.