مجله رها باتری
انواع باتری و مقایسه آن ها
🔄 آخرین بهروزرسانی: آبان ۱۴۰4
یکی از زمینههای جذاب و جالب برای مباحث مربوط به باتری، مقایسهی انواع باتری با یکدیگر است. اگر یک شناخت کلی از انواع باتری داشته باشیم، میتوانیم برای کاربردهایی که نیاز به باتری دارند، بهترین گزینه را انتخاب کنیم. در این مقاله به مقایسه باتری های معروف موجود در بازار میپردازیم و با نمایش نمودارهای مناسب، ابعاد مختلف باتریهای صنعتی را مشاهده میکنیم. اما قبل از اینکه شروع کنیم، یادآور شوم که در انتهای این مقاله مقایسه کلی باتری ها را به صورت خیلی مفید و مختصر می توانید ببینید.
انواع باتری
از مشهورترین انواع باتری های موجود در بازار، باتریهای سرب اسید، نیکل کادمیم (معروف به نیکاد Ni-Cd) نیکل متال هیدرید (Ni-MH) و باتریهای لیتیم یون هستند. باتری های لیتیم یون نیز انواع مختلفی دارند که قرار است در این مقاله آنها را از لحاظ انرژی، توان، ظرفیت، ولتاژ، قیمت و طول عمر با یکدیگر مقایسه کنیم. در ابتدا به مقایسهی کلی باتری ها پرداخته و سپس به صورت جداگانه، مزایا و معایب هرکدام از باتری ها را بیان می کنیم. با رها باتری همراه باشید.
باتری سرب اسید
از انواع باتری، باتری اسیدی یا باتری سربی اسیدی است. این باطری گونهای از باتری قابل شارژ است که در سال 1859 توسط فیزیکدان فرانسوی گاستون پلانته اختراع شد. علی رغم ذخیرهی کم انرژی نسبت به وزن و حجم آن، به دلیل هزینهی پایین و عرضهی زیاد، در وسایل نقلیه موتوری به تعداد بسیار زیاد مورد استفاده قرار گرفت.
بهطور کلی اختلاف ولتاژ ایجاد شده به کمک یک سلول از الکترودهای مثبت و منفی در باتریهای سرب اسیدی حدود ۲ تا 2.1 ولت است؛ لذا ولتاژهای بالاتر مثل ۱۲ ولت از اتصال سری چندین سری از الکترودهای مثبت و منفی تشکیل میشود. قطر صفحات مثبت و منفی نقش اساسی در تعیین ظرفیت باتری بازی میکنند. اغلب برای کاربردهای با ظرفیت معمول همچون باتری های استارتر خودرو، قطر این صفحات کمتر از ۲ میلیمتر است. اما در کاربردهایی با قابلیت شارژدهی طولانی، قطر الکترودها به ۶ میلیمتر نیز خواهد رسید. برای اطلاعات کامل تر نیز میتوانید به مقالهی اختصاصی مربوط به باتری سرب اسید رجوع کنید.
بیشتر بخوانید: باتری سرب اسیدی چیست
بیشتر بخوانید: عملکرد باتری سرب اسید
در تصویر زیر شکل ظاهری باتریهای سرب اسید را مشاهده میکنید.

باتری نیکل کادمیم
باتریهای نیکل کادمیم مدل دیگری از انواع باتری های قابل شارژ هستند که در آن از نیکل (III) اکسید و کادمیم به صورت فلز به عنوان الکترود استفاده شده است. این نوع از باتریها نخستین بار توسط مهندس سوئدی والدمار جانگنر در سال 1899 میلادی اختراع شد. مصرف عمدهی این نوع از باتریها در لوازم الکترونیکی چون گوشیهای تلفن همراه است.
در مقایسه با سایر باتری های قابل شارژ، باتری های نیکاد(نیکل کادمیم)، دارای چرخه کار بهتری هستند. اما مهمترین مزیت این باتری ها تحویل ظرفیت نامی حتی در نرخ دشارژ بالا است. اگرچه، این باتری ها دارای قیمت بالاتری نسبت به باتری های سرب اسید هستند و نرخ خود دشارژی این باتریها بالاست. (ویکی پدیا و afraelec.ir)
تصویر زیر شکل ظاهری باتریهای نیکل کادمیم را نشان میدهد.

باتری نیکل متال هیدرید
باتری نیکل متال هیدرید، نخستین بار در سال ۱۹۸۹ میلادی به صورت تجاری به بازار عرضه شدند. این باتریها شباهت زیادی به نوع نیکل کادمیوم دارند. در این باتری الکترود مثبت از جنس نیکل اکسید (مانند باتریهای نیکل-کادمیمی) و الکترود منفی از جنس آلیاژ جذب کننده هیدروژن (به جای کادمیم) است.
باتریهای Ni-MH (یا همان باتری نیکل متال هیدرید) دارای سی تا چهل درصد قابلیت انبار بیشتر نسبت به معادل های نیکل کادمیم هستند، اما تعداد چرخه شارژ و دشارژ کمتری را پشتیبانی می کنند که به طور معمول بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه است. این باتری دارای ظرفیت جریان دهی بیشتر، مقاومت داخلی کمتر و چگالی حجمی و جرمی بیشتری است. از انواع باتری این مدل باتری ها در دوربین های عکس برداری کابرد زیادی دارند.
تصویر زیر شکل ظاهری باتریهای نیکل متال هیدرید را نشان میدهد.

باتری های لیتیوم یون
باتری لیتیوم یون (LiB) خانوادهای از انواع باتری قابل شارژ است که در زمان تخلیه، یونهای لیتیم از سمت الکترود منفی به سمت الکترود مثبت و در هنگام شارژ شدن از سمت از سمت الکترود مثبت به سمت الکترود منفی حرکت میکنند. باتریهای لیتیم یون بالاترین چگالی انرژی را فراهم میسازند که تقریباً دو برابر انرژی قابل دسترسی از باتریهای نیکل کادمیم است.
باتریهای لیتیوم یون معمولاً برای تأمین انرژی لازم در دستگاههای الکترونیکی قابل حمل مورد استفاده قرار میگیرند. در مقایسه با نسلهای قدیمیتر باتریها یعنی باتری نیکل کادمیم و باتری نیکل هیدرید فلز، باتریهای لیتیوم یون وزن و حجم سبکتری در حدود ۳ تا ۵ برابر دارند و در هنگام دشارژ افت ولتاژ کمی از خود نشان میدهند.
بیشتر بخوانید: معرفی انواع باتری لیتیوم یون
بیشتر بخوانید: انواع پک باتری لیتیوم یون
باتری لیتیوم یون انرژی زیادی تولید میکند اما در مقابله با باتریهای نیکل هیدرید، ایمنی آنها پایین است. برای نمونه، این نوع باتریها زود آتش میگیرند. اما نسل جدید باتری لیتیم یون با حل مشکلات خود، هر نیازی را برآورده میکنند. آنها به دشارژ کامل نیاز ندارند و میتوان از جریان الکتریکی بالاتر برای شارژ و دشارژ از آنها بدون آسیب به باتری استفاده کرد.
یک باتری لیتیم یون را میتوان در هر زمانی بدون آنکه روی کارایی باتری اثر گذارد، شارژ نمود. اما به دلیل این که باتریهای لیتیم یون دارای طول عمر معمول شارژ و دشارژ ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه هستند، اگر زود به زود و قبل از تخلیه، شارژ شوند طول عمر باتری پایین میآید.
همچنین در این باتریها در صورت ادامه شارژ پس از پر شدن، باتری آسیب دیده و از عمر آن کاسته میشود به همین دلیل برای شارژ آنها از مدارهای محافظ هوشمند استفاده میشود تا پس از کامل شدن فرایند شارژ، جریان قطع شده و باتری بیش از حد شارژ نگردد.
بیشتر بخوانید: برد محافظ باتری لیتیوم یون چیست
تصویر زیر شکل ظاهری باتری لیتیم یون را نشان میدهد.

باتریهای لیتیوم پلیمر
باتری های لیتیوم پلیمر که به Li-Poly یا LiPo نیز مشهورند، شبیه به باتریهای لیتیم یون هستند. تفاوت اصلی باتریهای لیتوم پلیمر با لیتیم یون در نوع الکترولیت به کار رفته در آن است. در باتری لیتیوم پلیمر، از پلیمرهای جامد به جای الکترولیت مایع باتریهای لیتیم یون استفاده شده است. باتری لیتیوم پلیمر مشابه باتری لیتیم یون بر مبنای کاستن و افزودن یونهای لیتیمی به الکترودهای مثبت و منفی کار میکنند.
باتریهای لیتیم پلیمر بسیار سبک هستند و در برابر شارژ بیش از حد و نشت مواد شیمیایی نیز مقاومتر از باتریهای لیتیوم یون هستند اما تولید آنها گرانتر از باتریهای لیتیم یون است و معمولا چگالی انرژی پایینتری دارند. باتریهای لیتیوم پلیمر بیشتر در وسایل الکترونیکی سبک وزن و گران قیمت مانند گوشیهای موبایل به کار می روند.
باتری های لیتیم پلیمر به دلیل ساختاری (انواع ورقه های پلیمری) که دارند، دارای انعطافپذیری بیشتری هستند. این دسته از سلول ها با وزن کمتر، دارای ظرفیت نامی یکسان با معادل استوانهایی خود هستند که البته قیمت نهایی این نوع از باتری، بالا تر از نوع معمولی است.
بصورت عامه و تجاری باتریهای لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر، ویژگی های تقریبا یکسانی دارند ولی با بررسی دقیقتر می توان فهمید که به دلیل تنوع در ساختار پلیمرها، باتری پلیمری، تنوع بسیار بیشتری دارد. نوع تجاری باتریهای لیتیوم پلیمر، معمولا به دلیل سبک تر بودن، جریان دهی بهتر و سیکل شارژ و دشارژ بیشتر نسبت به باتری لیتیوم یون مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین این باتری معمولا دارای جریان نشتی کمتری نسبت به نوع معادل لیتیم یون است.
بیشتر بخوانید: باتری های لیتیوم پلیمر
بیشتر بخوانید: مقایسه بین باتریهای لیتیوم یون و باتریهای لیتیوم پلیمر
تصویر زیر شکل ظاهری باتری لیتیوم پلیمر را نشان میدهد.

باتریهای لیتیوم آهن فسفات
باتری لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4 یا LFP) یکی از ایمنترین و بادوامترین انواع باتریهای قابل شارژ امروزی است که بهدلیل ثبات حرارتی بالا، طول عمر بسیار زیاد و عملکرد پایدار در چرخههای متعدد، در سیستمهای خورشیدی، خودروهای برقی، تجهیزات صنعتی و ذخیرهسازهای انرژی کاربرد گستردهای دارد. این نوع باتری در مقایسه با دیگر باتریهای لیتیومی، مقاومت بیشتری در برابر دما، شارژ بیشازحد و تخلیه عمیق دارد و همین ویژگیها باعث میشود گزینهای قابلاعتماد برای پروژههایی باشد که امنیت و ماندگاری اهمیت ویژهای دارند. با افت ولتاژ بسیار کم، راندمان بالا و وزن مناسب، باتری LFP انتخابی ایدهآل برای کاربرانی است که به دنبال یک منبع انرژی پایدار، ایمن و اقتصادی برای استفاده بلندمدت هستند.
تا به اینجا به صورت کاملا مختصر با باتریهای مشهور موجود در بازار آشنا شدیم و به صورت حدودی نیز به ویژگیهای آنها پی بردیم. برای آشنایی بیشتر در مورد انواع باتری ها میتوانید به مقاله مربوط به هر باتری مراجعه کرده و به صورت کاملا اختصاصی با ویژگیها و عملکرد هر یک از باتریها آشنا شوید. در ادمه قصد داریم کمی منسجمتر، با ویژگی باتریها آشنا شویم و به صورت مقایسهای، عملکرد هر یک را بررسی کنیم.
مقایسه انرژی باتری ها
همانطور که در مقالهی مربوط به انرژی بیان شد، انرژی، یک پارامتر بسیار مهم در باتریهاست و هر چه این انرژی بیشتر باشد، در واقع، باتری میتواند مدار ما را بیشتر روشن نگه دارد. پس لازم است که یک مقایسهی خوب و جامعی از انرژی برای انواع مختلف باتری انجام شود تا بهترین گزینه برای کاربرد مورد نظر انتخاب شود.
شکل زیر، نمودار انرژی برای انواع باتری را نشان میدهد که در این نمودار، محور عمودی، چگالی انرژی را نشان میدهد و محور افقی، انرژی مخصوص (یا چگالی جرمی انرژی) را به نمایش میگذارد. در این شکل کاملا مشخص است که کمترین انرژی مربوط به باتریهای سرب اسید است که در بالا به طور مختصر با آن آشنا شدیم. این نمودار، بیشترین انرژی را نیز به باتریهای لیتیوم یون نسبت داده است که انتظار به جایی است.
همچنین در این نمودار میبینیم که باتریهای نیکل کادمیم(نیکاد)، از باتریهای نیکل متال هیدرید، در جایگاه پایینتری قرار دارند ولی از باتریهای سرب اسید، انرژیشان بیشتر است. همچنین این نمودار، سبک ترین و کم حجم ترین باتری را باتری لیتیوم یون معرفی کرده و در مقابل، باتریهای سرب اسید، سنگینترین باتری در بین باتریهاست. شکل زیر مقایسه باتریها با معیار انرژی را نشان میدهد.
بیشتر بخوانید: انرژی باتری چیست

مقایسه توان انواع باتری
از دیگر پارامترهای مهم در مقایسه انواع باتری، توان یک باتری است که نشان دهندهی سرعت انتقال انرژی میباشد. البته این پارامتر توسط دیگر پارامترهایی نظیر ضریب تخلیه و ظرفیت قابل بیان است و مقایسهی توان برای باتریهایی که توان برای آنها مهم است، بیان میشود. ولی در اینجا برای کامل بودن مقایسه، باتریهای مختلف را از لحاظ توان نیز بررسی میکنیم.
در شکل زیر نموداری را مشاهده میکنیم که به نمودار راگون معروف است که در این نمودار، توان مخصوص (چگالی توان جرمی) و انرژی مخصوص (چگالی انرژی جرمی) دو محور این نمودار هستند و تکنولوژیهای مختلفی اعم از ابرخازنها، پیلهای سوختی و باتریها در آن مقایسه میشوند. لازم به ذکر است که محورهای این نمودار، در مقیاس لوگاریتمی است تا جزئیات بهتر به نمایش گذاشته شود.
در این نمودار مشاهده میکنیم که توان در باتریهای سرب اسید بازهای در نزدیک باتریهای نیکل کادمیم دارند و همچنین، توان باتریهای نیکل متال هیدرید در محودهی باتریهای نیکاد است. اما نکتهی جالب این نمودار باتریهای بسیار توان بالای لیتیوم یون اند که توانی به اندازهی ابرخازن دارند و انرژی آنها نیز چند برابر یک ابرخازن است. این مسئله یک پیشرفت بسیار خوب در زمینهی باتری است.
این نمودار توان باتریهای سرب اسید، نیکاد، نیکل متال هیدرید و لیتیوم یون را در یک محدوده نشان میدهد و همان طور که ذکر شد، بررسی توان برای انواع باتری توان بالا حائز اهمیت است و در بقیه ی باتریها، توان مقایسه نمیشود. در نمودار زیر، اطلاعات زیادی وجود دارد که برای پرهیز از طولانی شدن مطلب، از بیان آن خودداری میکنیم. تصویر زیر نمودار راگون و مقایسهی همزمان انرژی و توان انواع باتریها را نشان میدهد.

ولتاژ باتری ها
پارامتر بعدی در باتریها، ولتاژ آنهاست که یک پارامتر حیاتی و لازم برای طراحی مدارات الکتریکی و الکترونیکی است و باید به آن توجه شود. شکل زیر به صورت بسیار ساده، ولتاژ باتریهای مختلف را با یکدیگر مقایسه کرده و میتوان به راحتی اختلاف ولتاژ در باتریها را ببینیم. شکل زیر ولتاژ نامی انواع باتریها را نمایش میدهد.

یکی دیگر از پارامترهای باتری، میزان ثابت بودن ولتاژ است که در شکل زیر، یک نمای کلی از تغییر ولتاژ با گذشت زمان (تخلیه باتری) هر باتری ملاحظه میکنیم. میبینیم که پایداری ولتاژ در انواع باتری تقریبا شبیه به هم است ولی در بازههای معین، هر باتری ممکن است از لحاظ ثابت بودن ولتاژ، از دیگر باتریها بهتر باشد. به عنوان مثال، در 20 تا 60 در صد ظرفیت دشارژ(80 تا 40 درصد ظرفیت اولیه)، باتریهای سرب اسید تقریبا ولتاژ ثابتی را از خود نشان میدهند.
بیشتر بخوانید: ولتاژ باتری چیست
شکل زیر پایداری ولتاژ در انواع مختلف باتری را نشان میدهد.

دمای کاری
در طراحیهای معمول شاید دما تاثیر آنچنانی در انتخاب ما نداشته باشد ولی برای تکمیل مقایسه، خوب است که در مورد دما هم باتریها را با یکدیگر بسنجیم. نمودار زیر، بسیار خوب و مفید، بازهی کاری باتریها را نشان میدهد و ملاحظه میکنیم که باتریهای بر پایهی نیکل، تا دماهای منفی چهل درجه توانایی کار کردن دارند و شاید در مناطق بسیار سرد بهترین گزینه باشند.
شکل زیر محدوده دمایی انواع باتری را نشان میدهد.

طول عمر
طول عمر باتری تعیین کنندهی زمان کارایی آن است. در بعضی از کاربردها، لازم است که باتری بتواند به تعداد بسیار زیادی سیکل کاری دوام آورد و اگر این طول عمر کم باشد، ممکن است هزینههای بالایی را بر ما تحمیل کند. انواع باتری طول عمرهای گستردهای دارند و بسته به طراحی داخلی آنها و مواد به کار رفته در باتری، تعداد سیکل مشخصی را میتوانند سپری کنند.
نمودار زیر، باتریها را بر اساس تعداد سیکل کاری دسته بندی کرده که باتریهای آهن فسفات، طول عمر بسیار خوبی را از خود به نمایش گذاشتهاند. ولی به طور معمول، باتریهای لیتیوم یون، طول عمر بین 500 تا 2000 سیکل کاری را از خود نشان میدهند.
بیشتر بخوانید: راهکارهای افزایش طول عمر باتری لیتیومی
شکل زیر طول عمر سیکلی برای انواع مختلف باتری را نشان میدهد.

نرخ دشارژ خود به خودی
بعضی از باتریها، بدون اینکه در مدار قرار بگیرند، انرژی خود را درون خودشان تخلیه میکنند و این پدیده، باعث میشود که ما مجبور شویم آنها را دوباره شارژ کنیم. به همین خاطر، نرخ دشارژ خود به خودی در باتریها حائز اهمیت است. جالب است بدانیم که باتریهای سرب اسید، نرخ دشارژ پایینی دارند ولی باتریهای نیکل کادمیم، نرخ دشارژ خود به خودی بالایی دارند که برای این باتریها یک عیب بزرگ محسوب میشود.
شکل زیر، نرخ دشارژ خود به خودی را برای انواع مختلف باتری مقایسه میکند و لازم به ذکر است که ممکن است بعضی از باتریها، از این نمودار پیروی نکنند و این نمودار، به صورت کلی آورده شده است.

قیمت انواع باتری
شاید اصلیترین فاکتور برای انتخاب باتری قیمت آن باشد و همهی انتخابها، تحتالشعاع قیمت قرار میگیرند. اگر دقت کرده باشید میبینیم که انواع باتری سرب اسید تقریبا در همهی پارامترها از دیگر باتریها عقب هستند. اما میبینیم که این باتریهای سرب اسید کاربرد تقریبا فراگیری در سرتاسر جهان دارند. شاید تنها دلیل این مسئله قیمت بسیار مناسب یک باتری سرب اسید، نسبت به سایر باتریها باشد.
در مقایسهی زیر قیمت باتری ها آمده است و ملاحظه میکنیم که باتریهای لیتیوم یون، قیمت بالاتری نسبت به دیگر باتریها دارند و این قیمت زیاد باعث شده که برتری بینظیر باتریهای لیتیوم یون، به چشم نیاید. لازم به ذکر است که مقادیر این قیمتها به صورت حدودی است اما از لحاظ مقایسهای، مقایسهی قابل اطمینانی است. شکل زیر مقایسهی قیمت باتریها را نشان میدهد.

جمع بندی مقایسه انواع باتری
تا به این جا یک مقایسهی کلی در انواع باتری انجام شد. حال که با خصوصیات هر کدام از باتری ها آشنا شدیم، خوب است که کاربرد، مزایا و معایب هر کدام را به اختصار بیان کنیم.
مزایای باتری سرب اسید
- بسیار ارزان
- جریان بسیار بالا
- جریان تخلیهی خود به خودی بسیار کم
- محدوده دمای کاری بسیار خوب
- عدم داشتن پدیدهی اثر حافظه
- تکنولوژی ساده و قابل اطمینان
معایب باتری سرب اسید
- حجم و وزن زیاد
- چگالی انرژی پایین
- سرعت کم در شارژ شدن
- عمر سیکلی پایین
- عدم نگهداری در حالت تخلیه
- بسیار سمی برای محیط زیست
کاربرد باتری سرب اسید
- قابل استفاده در استارت وسایل نقلیه
- منبع انرژی پشتیبان در محلهایی مانند بیمارستان
- قابل استفاده در وسایل موتوری از جمله اتومبیل
مزایا باتری نیکل کادمیم
- سرعت بالای شارژ و دشارژ
- طول عمر سیکلی بالا
- تحویلدهی حداکثری ظرفیت در هنگام دشارژ
- محدودهی دمای کاری بالا
- ارزان قیمت
معایب باتری نیکل کادمیم
- دشارژ خود به خودی بالا
- چگالی انرژی پایین
- بروز اثر حافظه
- بسیار خطرناک برای محیط زیست
کاربرد باتری نیکل کادمیم
- قابل استفاده در وسایل الکترونیکی کوچک مانند ریموت کنترل و اسباب بازی
- قابل استفاده در ابزارآلات قدرت که نیاز به توان بالا دارند
مزایای باتری نیکل متال هیدرید
- ظرفیت بالا
- غیر سمی بودن
- عدم بروز اثر حافظه
معایب باتری نیکل متال هیدرید
- گرانقیمت تر ازباتریهای سرب اسید و نیکل کادمیم
- نرخ دشارژ خود به خودی بسیار بالا
- نامناسب برای کاربردهای جریان بالا
- ایجاد حرارتبسیار در هنگام شارژ شدن
کاربرد باتری نیکل متال هیدرید
- قابل جایگزین با باتری نیکل کادمیم و باتری آلکالاین
- قابل استفاده در وسایل الکترونیکی کوچک
مزایای باتری لیتیوم یون
- چگالی انرژی بالا
- نرخ دشارژ خود به خودی پایین
- عدم بروز اثر حافظه
- شرایط نگهداری بسیار خوب
- طول عمر بالا در برخی از انواع باتری لیتیم یون
- غیر سمی
- حجم و وزن پایین
- دارای انواع و اقسام متنوع برای کاربردهای مختلف
- سرعت شارژ بالا
- پایداری شیمیایی و دمایی بالا در در شرایط مختلف
معایب باتری لیتیوم یون
- قیمت بالا
- نیازمند به دارات محافظ در هنگام شارژ و دشارژ
- نرخ تخلیهی پایین
- کهنه شدن حتی در حالت عدم استفاده
- عدم کارایی خوب در دماهای بالاتر از 30 درجه
کاربرد باتری لیتیم یون
- کاربردهای بسیار مختلف به دلیل تنوع در انواع مواد به کار رفته در باتری
- قابل استفاده در لپتاپها و تلفن همراه
- قابل استفاده در ابزار توان بالا مثل اره برقی و دریل
- قابل استفاده در خودروهای برقی
خلاصه و نتیجهگیری
در این مقاله، به یک مقایسهی کلی پیرامون انواع باتری ها پرداختیم و دیدیم که هر باتری، ویژگی منحصر به فرد خود را دارد و برای انتخاب یک باتری، پارامترها و فاکتورهای زیادی دخیلاند. دیدیم که باتریهای لیتیوم یون تقریبا یک سر و گردن از بقیهی باتریها بالاتراند اما به دلیل قیمت زیاد آنها مجبوریم که سایر باتریهای دیگر را نیز بررسی کنیم. اگر قیمت باتری برای ما اهمیت چندانی نداشته باشد، شاید انتخاب اول ما باتریهای بر پایهی لیتیوم خواهد بود.
واقعا عالی بود. خیلی استفاده کردم. کامل و مفید بود.
خواهش میکنم
سلام.سوالی از خدمتتان داشتم.آیا شارژ باتریهای جدید نیکل متال با شارژر قدیمی که برای باتریهای نیکل کادمیوم ساخته شده است باعث خرابی باتری جدید میشود یا نه؟ممنون میشم جواب بدید.
سلام خدمت شما. باتری های نیکل متال و نیکل کادمیوم بسیار شبیه به هم هستند و تفاوت اونا توی ظرفیتشون هست. به همین دلیل استفاده از شارژرهای نیکل کادمیوم برای باتری های نیکل متال آسیب جدی به باتری نیکل متال وارد نمیکنه. اما این نکته رو در نظر بگیرید که ولتاژ نیکل متال و نیکل کادمیوم مقداری کمی با هم دیگه فرق داره پس این امکان وجود داره که تقریبا 5 درصد از عمر باتری نیکل متال کم بشه.
سلام خسته نباشید، خیلی خیلی ممنون از سایت فوق العادتون،فقط یک سوال تو جدولی که به مقایسه مشخصات باتری ها پرداخته شده توی قسمت مقاومت دورنی برای باتری های لیتیوم یون مقدار ولتاژ پک برای مقایسه ذکر نشده است.میشه لطف کنید مقدار پک ولتاژ بگید چند بوده است؟ باتشکر
سلام خدمت شما.ممنون از اظهار نظرتون. مقاومت درونی در این جدول برای باتری های لیتیوم یون، در حالت پک 3.6 ولت مد نظر است (تک سل)
خیلی ممنون از پاسخگوییتون، یک سوال دیگه داشتم، درحالت کلی مقاومت باتری سرب اسید بیشتر است یا باتری لیتیوم یون در حالت تک سلول؟ و مقاومت باتری سرب اسید در حالت تک سلول چقدر است؟و این مقاومت داخلی چه تاثیری روی اتصال کوتاه آن ها میزاره؟منظورم این اتصال کوتاه باتری لتیوم یون خطرناکتر یا سرب اسید؟با تشکر فراوان از سایت بی نظیرتون.
باتری های سرب اسید مقاومت درونی بسیار پایینی دارند چون که هدایت یونی از طریق محلول انجام میشه و برای یک تک سل مقاومت درونی تقریبا 20 میلی اهم رو میتونیم متصور شد. از لحاظ امنیت باید بگم که اصولا باتری های لیتیوم یون به دلیل داشتن قابلیت اشتعال، اتصال کوتاه اونا خطرناکه و به شدت به باتری آسیب میزنه. به همین دلیل برای باتری های لیتیوم یون استفاده از مدارات محافظ به شدت توصیه میشه. به طور کلی باید بگم که از اتصال کوتاه تمام باتری ها خودداری کنید. مقاومت درونی به تنهایی تعیین کننده در جریان اتصال کوتاه نیست بلکه ساختار داخلی مثلا مساحت الکترود هم تاثیر بسیار زیادی در جریان خواهد داشت.
خیلی ممنون از پاسخگویی تون،به نظرتون به طورمعمول سطح اتصال کوتاه خارجی تیپیکال یک باتری لیتیوم یون و سرب اسید برای یک تک سلول و یا یک پک با ولتاژ مشخص چقدر است؟
به نظرتون این سطح اتصال کوتاه که در ادامه محاسبه کردم درسته؟
با فرض مقاومت 20 میلی اهم و ولتاژ دو ولت سطح اتصال کوتاه خارجی یک سلول سرب اسید میشه حدود 100 آمپر .همچنین سطح اتصال کوتاه باتری لیتیوم یون با احتساب مقاومت 50 میلی اهم و ولتاژ 3.6 ولت میشه 72 امپر.پس سطح اتصال کوتاه سرب اسید بیشتر از لیتیوم یون
باتشششششکر فراوان
چند نکته باید در نظر گرفته بشه: اول اینکه جریان اتصال کوتاه کاملا وابسته به میزان شارژ باتری هست چون که هر چی باتری بیشتر شارژ باشد، ولتاژ اون بیشتره مثلا در حالت شارژ کامل باتری لیتیوم یون، ولتاژ باتری مقدار 4.2 ولت داره. اما در حالت دشارژ زیاد، ولتاژ باتری لیتیوم یون 2.5 ولت هست که جریان اتصال کوتاه کمتری به شما میده.
نکته ی دوم در جریان اتصال کوتاه اینه که در هنگام اتصال کوتاه، غلظت یون ها در نزدیکی الکترود ها بسیار کم میشه و گرادیان غلظتی رخ میده که موجب کاهش شدید ولتاژ خواهد شد. به عبارت بهتر محاسبه ی جریان اتصال کوتاه به صورت دقیق، وابسته به پارامترهای زیادی هست و نمیتوان با اطمینان مقدار اون رو به دست بیاریم. اما به صورت لحظه ای می توان گفت که اگر ولتاژ باتری رو در مقاومت درونی اون تقسیم کنیم، جریان اتصال کوتاه در لحظه ی نخست تقریبا به دست میاد. محاسبات شما هم درسته اما نتیجه گیری شما می تونه همیشه صادق نباشه.
سلام خیلی ممنون از مطالب بسیار مفیدتون.
من میخواستم بدونم که این مطالب رو از چه کتابی نوشتید تا برای کسب اطلاعات بیشتر به اون کتاب یا هر منبع دیگه مراجعه کنم.
خیلی ممنون از شما
سلام خدمت شما.
این اطلاعات از مقالات و منابع گوناگون استخراج شده است و نمی توان این اطلاعات را به یک کتاب خاص نسبت داد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد باتری ها شما باید به صورت جداگانه برای هر مورد در اینترنت به دنبال مقاله ی مناسب باشید. لازم به ذکر است که این مقالات به زبان انگلیسی هستند.
تفاوت باتری های قابل شارژ و غیر قابل شارژ در چیه؟
باتریهای قابل شارژ و غیرقابل شارژ در قابلیت استفاده، هزینه، تأثیر زیستمحیطی و نوع مصرف تفاوت دارند. باتریهای قابل شارژ (مانند NiMH یا Li-ion) پس از تخلیه قابل شارژ مجدد هستند و برای دستگاههایی با مصرف بالا (مثل دوربین یا موبایل) مناسباند، در حالی که باتریهای غیرقابل شارژ (مثل Alkaline) فقط یکبار مصرف میشوند و بیشتر برای وسایل کممصرف مانند ریموت یا ساعت کاربرد دارند. اگرچه باتریهای قابل شارژ گرانترند، در بلندمدت بهصرفهتر و دوستدار محیط زیستاند، اما باتریهای غیرقابل شارژ معمولاً ولتاژ اولیه بیشتری دارند و در دسترسترند.
تفاوت باتری ni-mh و ni-cd در چیه؟
باتریهایNi-Cd قدیمیترن، ظرفیتشون کمتره و مشکل اثر حافظه دارن، ولی عمر چرخهشون بیشتره و شارژشون دیرتر خالی میشه. در عوض Ni-MH ظرفیت بالاتر میدن، اثر حافظهشون خیلی کمه و برای دستگاههای روزمره مثل دوربین و کنترل عالیان، فقط یه کم زودتر خودشونو خالی میکنن. ضمناً Ni-MH از نظر محیط زیست هم خیلی بیخطرترن چون کادمیم سمی ندارن.
سلام در تجربه کار با باتری های اسیدی و لیتیوم یون Li ion و لیتیوم فسفات آهن Lifepo4 که دارم و روی دوچرخه اینجانب می باشد و برای چراغ های دوچرخه استفاده می نمایم .
تجربه عملی اینجانب و گفته درست این باشد باشد:
اگر می خواهید باتری عمر زیادی داشته باشد و خرابی آن را ببینید به گفته اینجانب عمل نمایید :
۱ـ باتری های اسیدی مانند ماشین سواری و موتور سیکلت و ups برق اضطراری را همیشه 30% الی 40% مصرف و شارژ آن را خالی نمایید و همیشه باید 60% الی 70% شارژ داشته باشد و بعد حتماً با شارژر اتوماتیک و الکترونیکی شارژر نمایید و به 100% برسانید.
تذکر مهم: برق شارژر های ترانسی باتری های اسیدی را خراب می کند و اگر قطع کن نداشته باشد باتری شما را کاملا نابود می کند .
شما اگر باتری های اسیدی را کاملاً تخلیه و خالی نمایید ، با دستان خودتان باتری اسیدی را کاملاً نابود می نمایید..
۲- باتری های لیتیوم یون و لیتیوم فسفات آهن باید برای شارژ . دشارژ : حتماً برد محافظ شارژ و دشارژ bms داشته باشد.
باتری های لیتیوم یون را همیشه 40% الی 60% مصرف و شارژ آن را خالی نمایید و همیشه باید 40% الی 60% شارژ داشته باشد و بعد حتماً با شارژر اتوماتیک و الکترونیکی شارژر نمایید و به 100% برسانید تا عمر سیکل باتری به حداکثر برسد و همیشه باتری های لیتیوم یون و لیتیوم فسفات آهن و باتری های اسیدی را شارژ کامل نگه دارید تا بیشترین عمر را داشته باشد.
باتری های اسیدی و لیتیوم یون حداکثر قدرت باتری را در بازه شارژ 80% الی 100% به دستگاه ارائه می دهد ، به همین دلیل اگر بازه خالی شدن باتری به کمتر از 80% رسید به شارژ بزنید و 100% نمایید و بعد از برق بکشید ، که ایده آل ترین حالت عمر باتری فوق العاده زیاد باتری اسیدی و باتری لیتیوم یون عمر خواهد نمود و دیگر باتری ضعیف و حتی خراب نمی شود .
البته اگر به جای شارژر موبایل ، از پاوربانک استفاده شود که فوق العاده عمر باتری لیتیوم یون را افزایش داده اید ، چون پاور بانک ها قطع کن اتوماتیک دارند ولی بعضی از آداپتور ها قطع کن ندارند.
۳- باتری های لیتیوم فسفات آهن Lifepo4 که در بورس هستند ، کسی نمی داند که فوق العاده به ولتاژ زیاد و فوق العاده به ولتاژ مک حساس هستند و اگر بدون محافظ شارژ bms استفاده گردد کاملاً باتری لیتیوم فسفات آهن با هر توانی و با هر قیمت و جنسی را نابود می کنید.
حالت اول :
اگر باتری های لیتیوم فسفات آهن بدون bms استفاده شود و زیاد شارژ شود اتصال کوتاه می شود و برق شارژر با ولتاژ بالاتری تقسیم بر بقیه باتری های لیتیوم فسفات آهن می شود و به این صورت تمام باتری های لیتیوم فسفات آهن را خراب و اتصال کوتاه یا اتصال باز می نماید و باتری را کاملاً خراب می نماید.
در حالت دوم :
اگر باتری های لیتیوم فسفات آهن بدون bms استفاده شود و برق باتری های لیتیوم فسفات آهن زیاد مصرف شود و باتری کاملاً تخلیه و خالی نمایید بعد از پنج بار تکرار خالی شدن عمیق و کامل دوباره اتصال کوتاه می شود و موقع شارژ بدون متوجه شدن شما ، برق شارژر با ولتاژ بالاتری تقسیم بر بقیه باتری های لیتیوم فسفات آهن می شود و به این صورت تمام باتری های لیتیوم فسفات آهن را خراب و اتصال کوتاه یا اتصال باز می نماید و باتری را کاملاً خراب می نماید.
۴- باتری های لیتیوم فسفات آهن Lifepo4 باید برای شارژ . دشارژ : حتماً برد محافظ شارژ و دشارژ bms داشته باشد.
باتری های لیتیوم فسفات آهن Lifepo4 را همیشه 50% الی 70% مصرف و شارژ آن را خالی نمایید و همیشه باید 30% الی 50% شارژ داشته باشد و بعد حتماً با شارژر مخصوص لیتیوم فسفات آهن Lifepo4 اتوماتیک و الکترونیکی شارژر نمایید و به 100% برسانید تا عمر سیکل باتری به حداکثر برسد و باز تاکید می کنم : ( همیشه باتری های لیتیوم یون و لیتیوم فسفات آهن و باتری های اسیدی را شارژ کامل نگه دارید تا بیشترین عمر را داشته باشد. )