بطاريات الليثيوم بوليمر مقابل بطاريات الليثيوم أيون: أيهما أفضل؟

إن قابلية الحمل هي حاجة الساعة لجميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا. وقد أدى ذلك إلى إنتاج أنواع مختلفة من البطاريات. ولها أشكال وتصاميم وخصائص مختلفة. ولكن أكثرها شيوعًا هي بطاريات الليثيوم بوليمر وبطاريات الليثيوم أيون. وتحتوي جميع الأجهزة المحمولة تقريباً، مثل الهواتف الذكية، على بطاريات الليثيوم. ولكن في الأجهزة الأكثر تطوراً، يتم استخدام بطاريات الليثيوم-بوليمر الليثيوم. كما تستخدم الأجهزة الرائدة الحديثة هذه البطاريات أيضاً.

لكلتا البطاريتين إيجابيات وسلبيات. لكن بينهما بعض الاختلافات أيضاً. يجب أن تفهم كليهما قبل التفكير في شراء أي منهما. دعنا نلقي نظرة تفصيلية على كل منهما ونرى أيهما أفضل.

ما هي بطارية ليثيوم أيون؟

بطارية الليثيوم أيون هي نوع متقدم من البطاريات التي يمكنك إعادة شحنها. وتتميز بكثافة طاقة عالية أيضاً. وتتميز بطاريات الليثيوم أيون بمعدل تفريغ ذاتي منخفض ولا يوجد تأثير ذاكرة تقريباً. تحتوي بطاريات ليثيوم أيون على أيونات الليثيوم، وهي أيونات متحركة. فأثناء الشحن والتفريغ، يتم تضمينها وتفريغها ذهاباً وإياباً. وتكون هذه الحركة بين القطبين الكهربائيين. 

تغادر أيونات الليثيوم المهبط أثناء الشحن وتدخل الأنود من خلال إلكتروليت. ونتيجة لذلك، يصبح الأنود في حالة غنية بالليثيوم. ويحدث العكس أثناء التفريغ. ويتألف الأنود من "مركب طبقة الكربون"، بينما يكون الكاثود "مركب ليثيوم". تستخدم معظم الأجهزة الكهربائية، وكذلك السيارات الكهربائية، بطاريات الليثيوم أيون. وفي الوقت الحاضر، تستخدم التطبيقات الفضائية أيضاً بطاريات الليثيوم.

مزايا بطارية ليثيوم أيون

تماماً مثل أي بطارية أخرى، فإن لبطاريات Li-ion بعض الإيجابيات والسلبيات. فيما يلي بعض إيجابياتها:

كثافة طاقة عالية

من أفضل ما يميز بطاريات Li-ion هو كثافة طاقتها العالية. وهذا هو سبب استخدام الشركات المصنعة لها في الأنظمة الشمسية والمركبات الكهربائية ومنتجات 3C. تحتاج كل هذه الأجهزة إلى حجم صغير وسعة كبيرة للبطارية. وتتمتع بطاريات ليثيوم أيون بهذه الخصائص. لذا، فإن هذه البطاريات مناسبة لمثل هذه الأجهزة.

صيانة منخفضة

لا تتطلب بطاريات ليثيوم أيون الكثير من الصيانة. ليست هناك حاجة لإضافة حمض بشكل منتظم. وإذا لم يتم شحنها بشكل صحيح، فلا يوجد خطر الانتفاخ أيضاً. ونتيجة لذلك، فهي سهلة الاستخدام. ونتيجة لذلك، فإن تكلفة الصيانة تكاد تكون معدومة. وهذا يجعل بطاريات الليثيوم أيون أقل تكلفة وفعالة من حيث التكلفة.

معدل تفريغ ذاتي منخفض

يختلف معدل التفريغ الذاتي للبطاريات المختلفة بحسب مواصفات تصميمها. لكن بطاريات Li-ion لها معدل تفريغ ذاتي أقل. عند تخزينها في مرحلة عدم الاستخدام، لا يحدث أي تفاعل كيميائي داخلها. وهذا يجعل البطارية مستقرة أيضاً. وهذه الميزة هي ما يميز بطاريات Li-ion عن غيرها.

هذه البطاريات ليس لها تأثير ذاكرة أيضًا. يمكنك شحنها عدة مرات كما تريد. لا يوجد تأثير لها على عمر الخدمة.

تتميز بطاريات Li-ion بمواصفات مختلفة بناءً على التطبيقات المختلفة. يمكنك تحديد المنتج ومعرفة ما إذا كان مفيداً.

سلبيات بطاريات الليثيوم أيون

تتمثل بعض سلبيات بطاريات Li-ion فيما يلي:

تتطلب الحماية!

لا يمكن لأي نوع آخر من البطاريات أن يتفوق على بطارية Li-ion في الشحن السريع. كما أنها تتمتع بعمر افتراضي طويل. ومع ذلك، قد يزيد شحنها وترتفع حرارتها إذا لم تقم بشحنها بشكل صحيح. وقد يؤدي ذلك إلى حوادث تتعلق بالسلامة أيضاً. لذا، فإن الحماية من الحرارة الزائدة أمر لا بد منه في بطاريات Li-ion. وإلا فقد تواجه العواقب.

باهظة الثمن

بطاريات Li-ion 30% أغلى ثمناً مقارنة بالبطاريات الأخرى. لذا، لا يستطيع الجميع الحصول عليها. قد نرى بطاريات Li-ion رخيصة الثمن في السوق في أي وقت قريب. ولكن لا يبدو أن ذلك سيحدث في الوقت الحالي.

ما هي بطارية الليثيوم بوليمر؟

يمكنك تصنيف بطاريات Li-ion إلى ثلاثة أنواع مختلفة. وتشمل هذه الأنواع الأسطوانية والبوليمرية والمنشورية. بطارية ليثيوم بوليمر هي أيضاً بطارية قابلة لإعادة الشحن. وهي تعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها بطارية ليثيوم أيون. والفرق الوحيد هو أنها تستخدم إلكتروليتاً من نوع البوليمر والصلب والجاف والهلام. في المقابل، تستخدم بطاريات الليثيوم أيون التقليدية إلكتروليتات سائلة. الطاقة النوعية لهذه البطاريات عالية. وهذا يعني أنها تستخدم في الغالب في الأجهزة التي يلعب فيها الوزن دوراً. ويشمل ذلك الطائرات اللاسلكية.

مزايا بطارية Li-Po

فيما يلي بعض مزايا بطارية Li-po:

كثافة طاقة عالية

تبلغ كثافة طاقة بطاريات Li-po ضعف كثافة طاقة البطاريات الأخرى تقريبًا. وهذا يعني أنها يمكن أن توفر تيارات أعلى لجميع أنواع الأجهزة. علاوة على ذلك، فهي بطارية قابلة لإعادة الشحن. لذا، لن يؤثر الشحن مرارًا وتكرارًا عليها كثيرًا.

لا تحتاج إلى صيانة

تتطلب بطاريات Li-Po أيضاً صيانة أقل، تماماً مثل بطاريات Li-ion. وهذا يجعل البطارية سهلة الاستخدام وخالية من المتاعب. كما أن المقاومة الداخلية أصغر في هذه البطاريات. كما أنها تقلل من معدل التفريغ الذاتي للبطارية أيضاً. هذه البطاريات مفيدة أيضًا لنماذج التحكم عن بُعد.

أداء أفضل في مجال السلامة

يستخدم هذا النوع من البطاريات مادة "التعبئة المرنة المصنوعة من الألومنيوم والبلاستيك". وهي تختلف عن تلك الأغلفة المعدنية المستخدمة في البطاريات السائلة. كما أن استخدام البوليمرات لن يسمح بانفجار البطارية. لذا، فإن البطارية نفسها تتمتع بأمان كافٍ. تميل البطاريات السائلة إلى الانفجار في حالة وجود مخاطر تتعلق بالسلامة. ولكن ليس هذا هو الحال مع بطاريات Li-po.

سلبيات بطارية Li-Po

فيما يلي بعض سلبيات بطاريات بوليمر الليثيوم:

هش

بطاريات الليثيوم بوليمر هشة للغاية. لذا، سيكون من المفيد أن يكون لديك دائرة كهربائية لجعلها تعمل بطريقة آمنة. قد يؤدي الإفراط في شحنها إلى تلف قابلية عكس المواد الموجودة بداخلها. ونتيجة لذلك، قد يتأثر أداؤها. كما أن ارتفاع درجة حرارة البطارية قد يسبب مشاكل.

تنوع أقل

يجب أن تتمتع البطاريات بتصميم وميزات متعددة الاستخدامات. هذا هو الشيء الوحيد الذي يبحث عنه المصنعون أيضاً هذه الأيام. بطاريات Li-po ليست متعددة الاستخدامات. والسبب هو أنه يمكن إضافة أو تقليل سُمك الخلايا حسب الاحتياجات. وبصرف النظر عن ذلك، فإن هذه البطاريات باهظة الثمن أيضاً.

لتقليل الجهد والضغط الداخلي، تحتاج إلى آليات أمان أيضاً. ونتيجة لذلك، سيزداد وزن البطارية.

تصميم أنيق

من مزايا بطاريات Li-po أنها أخف وزناً. ولكنها تتميز بتصميمها الأنيق الذي قد يتأثر في أي لحظة. كما أن كلاً من بطاريات ليثيوم أيون وبطاريات ليثيوم أيون محمولة. لذا، فإن أي شخص يريد شراء بطاريات سيختار بطاريات ليثيوم أيون.

بشكل عام، بطاريات Li-po جيدة ولكن لها بعض العيوب. لذا، من الأفضل الاطلاع عليها قبل التفكير في شرائها.

ما البطارية التي تدوم أطول؟

من المهم مراعاة عمر البطارية عند المقارنة بين بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الليثيوم بوليمر. تتمتع الأخيرة بعمر افتراضي جيد. فهي تدوم حتى 1500 دورة شحن. دورة الشحن هي من وقت شحن البطارية بالكامل إلى وقت نفاد شحنها. وبالمقارنة، تدوم بطاريات Li-ion حتى 4000 دورة شحن. لذا، فإن عمرها الافتراضي أكبر من بطاريات Li-po. 

تأثير الذاكرة غير موجود في أي من هذه البطاريات. ولكن، تختلف دورات الشحن باختلاف مواصفاتها. ولكن في الوقت نفسه، عليك تجنب ارتفاع درجة حرارة البطاريات وشحنها بشكل زائد أيضاً. لذا، من الواضح أن بطاريات الليثيوم أيون أفضل. كما أن عمرها الافتراضي أكبر أيضاً. ويمكنك الاعتماد عليها دون التفكير مرتين.

أي البطاريات أفضل بين الاثنين؟

تختلف بطاريات ليثيوم أيون وبطاريات ليثيوم بوليمر الليثيوم في العديد من الجوانب. على سبيل المثال، تستخدم بطاريات ليثيوم أيون إلكتروليت سائل. وفي الوقت نفسه، تستخدم بطاريات ليثيوم أيون بوليمر إلكتروليت بوليمر. كما تختلف أشكالها عن بعضها البعض. يمكن أن تنتج بطاريات ليثيوم أيون طاقة أكبر من بطاريات ليثيوم بو. وبالإضافة إلى ذلك، فإن تكلفة بطارية ليثيوم بوليمر الليثيوم أكثر من بطارية ليثيوم أيون. ولكن ذلك يعتمد أيضاً على جهد البطارية وجودتها.

إذا تحدثنا عن السعة، فإن بطاريات Li-ion أفضل. حيث يمكنها تخزين وتوفير أكبر قدر من التيار بقدر ما تحتاج إليه. ولكن هذا ليس هو الحال مع بطاريات الليثيوم بوليمر. وعلاوة على ذلك، يمكنك استخدام بطاريات الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية، وأنظمة UPS وأنظمة التخزين الشمسية. كما يمكنك استخدامها في الكاميرات الرقمية والأدوات الكهربائية وغيرها من الأجهزة المحمولة. في المقابل، تُعد بطاريات Li-po مفيدة لأنظمة الإنذار والأضواء. من خلال هذه المقارنة، من الواضح أن بطاريات ليثيوم أيون أفضل في كل جانب. 

يعتمد استخدام البطارية أيضاً على ما تحتاج إليه. قد تحتاج إلى بطارية Li-po لتلبية احتياجاتك. ولكن هذا لا يقلل من أهمية بطاريات الليثيوم أيون.

تعمل العديد من الشركات هذه الأيام على تصنيع بطاريات الحالة الصلبة. وقد نتوقع مستقبلاً أفضل لبطاريات Li-po أيضاً. ولكن في الوقت الحالي، لا يوجد منافس لبطاريات الليثيوم أيون. لذا، على الرغم من أن بطارية الليثيوم أيون أفضل، إلا أنه يجب عليك الاختيار.

الخاتمة

لكل بطارية مواصفاتها. يجب عليك الاطلاع عليها لتقرر ما إذا كنت تريد شراء تلك البطارية. تعد كل من بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الليثيوم بوليمر أفضل في العديد من الجوانب. لكن بينهما بعض الاختلافات أيضاً. إحداهما ذات كثافة طاقة عالية، بينما الأخرى رخيصة الثمن. تستخدم إحداهما إلكتروليت سائل، بينما تستخدم الأخرى مادة صلبة أو بوليمرية. أحدهما لديه مخاوف تتعلق بالسلامة أكثر من الآخر. لذا، عليك التفكير في كل هذه العوامل قبل التخطيط لشراء أي منها. لذا، ابحث جيداً ثم انظر أيهما أكثر فائدة. وإلا فقد ينتهي بك الأمر باختيار المجموعة الخاطئة من البطاريات.