بررسی ویژگی و تفاوت های باتری های لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمری

در طراحی و ساخت گوشی های موبایل و پاوربانک ها از دو نوع باتری لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمری استفاده می شود که هرکدام دارای ویژگی های مختص به خود هستند. البته در گذشته شرکت های تولید کننده از باتری های نیکل کادمیوم هم استفاده می کردند که به دلیل معایبی که داشت به مرور جای خود را به نسل های بعدی باتری داد.

یکی از مهمترین ایرادات باتری های نیکل کادمیوم “اثر حافظه” نام داشت، این مشکل باعث می شد تا باتری از تمام ظرفیت خود استفاده نکند. به عنوان مثال اگر گوشی 20 درصد شارژ داشت و شما آن را تا 80 درصد شارژ می کردید، باتری فضای 20 تا 80 درصد را می شناخت و به مرور بقیه ظرفیت را لحاظ نمی کرد. به همین دلیل بود که فروشندگان گوشی موبایل به خریداران توصیه می کردند بعد از خرید، باتری گوشی را به صفر درصد رسانده سپس به شارژ بزنند و تا صد درصد کامل نشده از آن استفاده نکنند.

اما تمام این مشکلات با روی کار آمدن باتری های لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمری از میان رفت. در این مقاله قصد داریم دو باتری مورد نظر را بررسی کرده و به شرح ویژگی های هر یک بپردازیم.

ویژگی و روش کار باتری لیتیوم یونی (Li-lo)

باتری های لیتیوم یونی از کنار هم قرار گرفتن یک الکترود مثبت (کاتد)، یک الکترود منفی (آند) به همراه مایع الکترولیت ساخته می شوند. الکترود مثبت باتری های لیتیومی از فلز لیتیوم یا ترکیبی از آن بوجود می آید. روش کار این باتری ها به این صورت است که در هنگام شارژ شدن، یون های  لیتیوم از سمت الکترود های مثبت به سمت الکترود های منفی رفته و در لایه آند مستقر می شوند. در هنگام تخلیه عکس این حرکت انجام می گیرد و اصطلاحا باتری دشارژ می شود.

چگالی انرژی در باتری های لیتیوم یونی بسیار بالاست تقریبا دو برابر باتری های نیکل کادمیوم، همچنین در مقایسه با باتری های نسل قبل خود وزن و حجم کمتری هم دارند. ولتاژ کاری این باتری ها 3.6 ولت است به همین دلیل می توان از آنها به صورت تک سلولی استفاده کرد در حالی که باتری های نیکل کادمیوم به صورت سه سلول 1.2 ولتی استفاده می شدند. این خصیصه در باتری لیتیوم یونی به طراحی دستگاه های باریک تر کمک شایانی کرد.

ویژگی و روش کار باتری لیتیوم پلیمر (Li-Po)

باتری های لیتیوم پلیمر نسخه بروزرسانی شده باتری های لیتیوم یون هستند، این باتری ها روش کاری شبیه به هم دارند و تنها تفاوت آنها در جنس ماده الکترولیت می باشد. در باتری لیتیوم پلیمری به جای مایع الکترولیت از ژل الکترولیت استفاده می شود.

این نوع باتری امکان تولید در ابعاد و شکل های گوناگون را به تولید کنندگان می دهد اما هزینه بیشتری را نیز برای تولید کننده به همراه خواهد داشت. لازم به ذکر است این نوع از باتری در دمای خیلی پایین و خیلی بالا به راحتی و با راندمان بالا کار می کند در صورتی که باتری لیتیوم یونی در دمای 20 تا منفی 60 درجه سانتی گراد بهترین کارایی را از خود نشان می دهد.

نتیجه گیری

همانطور که متوجه شدیم به طور کلی روش کار باتری های لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر تفاوت چندانی با هم ندارند و هر دو از یک نسل می باشند. در آخر می توان اینگونه نتیجه گیری کرد که باتری لیتیوم پلیمر نسبت به لیتیوم یون دارای انعطاف و استحکام بیشتری در طراحی می باشد، همچنین در دمای بسیار بالا و بسیار پایین مقاومت بیشتری دارد اما از نظر قیمتی برای تولید کنندگان هزینه بیشتری ایجاد می کند و چگالی انرژی کمتری هم دارد.