1اصول اساسی و ساختار

باتری های Ni-CD و Ni-Mh

اصل: انرژی شیمیایی را از طریق یک واکنش شیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. در طول تخلیه، کادمیوم (Cd) در الکترود منفی به یون های کادمیوم (Cd2+) اکسید می شود.در حالی که هیدروکسید نیکل (Ni(OH) 2) در الکترود مثبت به هیدروکسید نیکل (NiOOH) کاهش می یابد.

ساختار: متشکل از یک صفحه آنود (کدمیوم) ، یک صفحه کاتود (هیدروکسید نیکل) و یک الکترولیت (معمولا یک محلول هیدروکسید پتاسیم) است که همه آنها در یک محفظه فلزی قرار دارند.باتری هیدرید نیکل فلزی

اصول: مشابه باتری های نیکل کادمیوم، اما ماده الکترود منفی یک آلیاژ ذخیره هیدروژن است که به طور برگشت پذیر هیدروژن را جذب و آزاد می کند.

ساخت: همچنین شامل یک آنود (آلیاژ ذخیره هیدروژن) ، یک کاتود (هیدروکسید نیکل) و یک الکترولیت (حلول هیدروکسید پتاسیم) ،اما طراحی کلی فشرده تر است و دارای تراکم انرژی بالاتر است.

باتری لیتیوم یون

اصول: تکیه بر حرکت یون های لیتیوم بین الکترودهای مثبت و منفی برای ذخیره و آزاد کردن انرژییون های لیتیوم از الکترود مثبت به الکترود منفی حرکت می کننددر طول تخلیه، حرکت معکوس است.

ساخت: به طور معمول شامل یک الکترود مثبت (مانند اکسید کبالت لیتیوم یا فسفات آهن لیتیوم) ، یک الکترود منفی (گرافیت یا سایر مواد کربن) ،یک الکترولیت (نمک لیتیوم در یک حلال آلی)، و جدا کننده

2ویژگی های عملکرد

تراکم انرژی

باتری های هیدرید نیکل فلزی: تراکم انرژی نسبتاً پایین، اما سنگین است، که آنها را برای کاربردهایی که نیاز به تراکم انرژی بالا دارند، مناسب نمی کند.

باتری های هیدرید نی متال: چگالی انرژی بالاتر از باتری های نیکل کادمیوم، اما هنوز هم کمتر از باتری های لیتیوم یون است.
باتری های لیتیوم یون: بیشترین تراکم انرژی را ارائه می دهند، در حالی که وزن دستگاه را کاهش می دهند.

باتری های نیکل-کدمیوم: آنها اثر حافظه قابل توجهی را نشان می دهند، به این معنی که شارژ کردن قبل از تخلیه کامل می تواند باعث کاهش ظرفیت آنها شود.

باتری های هیدرید نیکل فلزی: اثر حافظه کمتر است، اما هنوز هم باید مراقب باشید تا از شارژ و تخلیه جزئی مکرر جلوگیری شود.

باتری های لیتیوم یون: آنها عملاً هیچ اثر حافظه ای را نشان نمی دهند و می توانند در هر زمان بدون تأثیر بر ظرفیت خود شارژ و تخلیه شوند.

نرخ خود تخلیه

باتری های نیکل-کدمیوم: این باتری ها سرعت خود تخلیه بالایی دارند و برای جلوگیری از کم شدن نیاز به شارژ منظم دارند.

باتری های هیدرید نیکل فلزی: آنها دارای سرعت تخلیه خود کمتری هستند و از باتری های نیکل کادمیوم برتر هستند.

باتری های لیتیوم یون: آنها کمترین میزان خود تخلیه را دارند و حتی پس از ذخیره سازی طولانی مدت می توانند شارژ بالایی را حفظ کنند.

امنیت

باتری های نیکل-کدمیوم: این باتری ها ممکن است در دمای بالا یا شرایط مدار کوتاه گازهای سمی تولید کنند و خطر گرم شدن بیش از حد را ایجاد می کنند.

باتری های نیکل فلزی هیدرید: آنها نسبتا امن تر هستند، اما هنوز هم باید مراقب باشند تا از شارژ بیش از حد و شارژ کوتاه جلوگیری شود.

باتری های لیتیوم یون: در حالی که پیشرفت های تکنولوژیکی ایمنی آنها را بهبود بخشیده است، فرار حرارتی و حتی انفجار هنوز هم می تواند در شرایط شدید رخ دهد.پس بايد از روش هاي سختي استفاده و نگهداري پيروي کرد.

طول عمر چرخه

باتری های نیکل-کدمیوم: معمولاً می توانند صدها چرخه شارژ و تخلیه را دوام بیاورند. باتری های هیدرید فلزی نیکل: طول عمر چرخه طولانی تر، معمولاً به هزاران چرخه می رسد.

باتری های لیتیوم یون: طولانی ترین چرخه عمر، با محصولات با کیفیت بالا قادر به هزاران یا حتی ده ها هزار چرخه شارژ و تخلیه.

دوست داشتنی محیط زیست

باتری های نیکل-کدمیوم: حاوی فلز سنگین کدمیوم هستند که برای محیط زیست مضر است و نیاز به دستکاری و بازیافت ویژه دارد.

باتری های هیدرید نی متال: بدون فلزات سنگین، نسبتا دوستانه تر از محیط زیست هستند، اما هنوز هم دفع مناسب باتری های استفاده شده مورد نیاز است.

باتری های لیتیوم یون: اگر چه بدون فلزات سنگین، دستکاری نادرست می تواند منجر به نشت الکترولیت و آلودگی محیط زیست شود و بنابراین نیاز به بازیافت حرفه ای دارد.

3درخواست

باتری های نیکادمیوم: به دلیل هزینه پایین و مقاومت عالی در برابر ضربه، آنها زمانی به طور گسترده ای در ابزارهای الکتریکی، اسباب بازی ها و سایر زمینه ها استفاده می شدند.آنها به تدریج با انواع دیگر باتری جایگزین شده اند.

باتری های هیدرید نی متال: مناسب برای دستگاه هایی مانند دوربین های دیجیتال، سیستم های صوتی قابل حمل و چراغ قوه هستند، آنها به دلیل تراکم انرژی بالا و میزان تخلیه خود کم مورد علاقه هستند.آنها همچنین به طور معمول در سیستم های قدرت کمکی برای وسایل نقلیه هیبریدی و الکتریکی استفاده می شوند..

باتری های لیتیوم یون: به طور گسترده ای در تلفن های هوشمند، تبلت ها، لپ تاپ ها، هواپیماهای بدون سرنشین، وسایل نقلیه الکتریکی و زمینه های دیگر استفاده می شود. به دلیل تراکم انرژی بالا، عمر چرخه طولانی و میزان تخلیه خود کم،به راه حل انرژی مورد علاقه برای دستگاه های الکترونیکی مدرن و وسایل نقلیه تبدیل شده است.