EN
Quick Links
عملکرد باتری‌های لیتیوم یونی واقعاً به مواد شیمیاییی که از آن ساخته شده‌اند بستگی دارد، که بر میزان انرژی ذخیره شده و همچنین ایمنی کلی باتری تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال باتری‌های LCO، یعنی اکسید کبالت لیتیوم، انرژی زیادی را در فضاهای کوچکی ذخیره می‌کنند، همین‌طور که باعث می‌شود ما این باتری‌ها را در تلفن‌ها و تبلت‌ها ببینیم. اما این باتری‌ها معایبی هم دارند، چرا که در برابر گرما مقاومت خوبی ندارند و در شرایط خاصی می‌توانند مشکلات ایمنی جدی ایجاد کنند. سپس باتری‌های LiFePO4 یا فسفات آهن لیتیوم را داریم که به خاطر خواص حرارتی بسیار خوبشان اخیراً محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند. این باتری‌ها حتی در دماهای بالا به راحتی آتش نمی‌گیرند و به همین دلیل گزینه‌های عالی برای سیستم‌های بزرگ‌تر مانند ذخیره انرژی خورشیدی خانگی هستند که در آنها قابلیت اطمینان اهمیت زیادی دارد. باتری‌های NMC نوعی تعادل جالب بین این دو اکسترمم ایجاد می‌کنند. آنها ظرفیت انرژی مناسبی را با تحمل بهتر دما در مقایسه با LCO ترکیب می‌کنند و هنوز هم برای کاربردهای خودرویی مناسب هستند. صنعت خودرو به طور کلی به باتری NMC به عنوان استاندارد برای خودروهای برقی (EV) روی آورده است، چرا که این باتری عملکرد خوبی را بدون قربانی کردن زیاد از نظر ظرفیت یا تحمل دمایی فراهم می‌کند. هنگام بررسی گزینه‌های مختلف باتری، سازندگان باید عواملی مانند میزان توان مورد نیاز را در مقابل خطرات احتمالی مرتبط با هر نوع شیمی باتری وزن دهند و سپس تصمیم بگیرند که کدام گزینه برای پروژه خاص مناسب‌تر است.
اینکه یک باتری چقدر قدرت را در حجم خود جای دهد به چگالی انرژی آن بستگی دارد، چیزی که زمانی که فضا در دستگاه‌ها و خودروها اهمیت دارد بسیار حیاتی است. باتری‌های لیتیوم کبالت اکساید (LCO) بیشترین مقدار انرژی را در هر اینچ مکعب فراهم می‌کنند، چیزی که توضیح می‌دهد چرا این نوع باتری‌ها به‌رغم هزینه‌های بالاتر، به‌طور گسترده در گوشی‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شوند. بعد از آن، باتری‌های NMC قرار دارند که تعادل خوبی بین ذخیره انرژی کافی و دوام در برابر شارژهای مکرر بدون ایجاد اضافه‌گرمایی دارند. سپس باتری‌های LiFePO4 را داریم که از نظر ظرفیت انرژی در رده پایین‌تری قرار می‌گیرند، اما نگرانی از آتش‌سوزی یا فرسودگی سریع این باتری‌ها پس از سال‌ها استفاده وجود ندارد. به دلیل تأثیر این تفاوت‌ها بر سرعت شارژ مجدد دستگاه‌ها و مدت زمانی که بین هر دو شارژ کار می‌کنند، انتخاب نوع مناسب باتری بسته به اینکه چه چیزی باید تغذیه شود بسیار مهم است.
باتری‌های لیتیوم یونی با طول عمر متفاوتی همراه هستند که بستگی به نوع شیمی به کار رفته در داخل آنها دارد. نوع LiFePO4 به دلیل کیفیت ساخت محکم‌تر از بقیه برجسته می‌شود، چرا که عمر بسیار طولانی‌تری نسبت به بیشتر انواع دیگر دارد. این باتری‌ها می‌توانند چند هزار سیکل شارژ را پشت سر بگذارند قبل از اینکه نشانه‌های فرسودگی ظاهر شود، چیزی که آنها را برای استفاده در وسایل نقلیه برقی یا سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی که در آنها قابلیت اطمینان در طول زمان اهمیت دارد، مناسب می‌کند. از سوی دیگر، باتری‌های NMC و LCO نیز عملکرد خوبی دارند، اما در کل روند تخریب سریع‌تری را طی می‌کنند. وقتی به داده‌های فنی ارائه شده از شرکت‌ها نگاه می‌کنید یا گزارش‌های متخصصان صنعت را مطالعه می‌کنید، این ارقام عمر را در چارچوب مناسبی قرار می‌دهید. این نوع اطلاعات به مصرف‌کنندگان کمک می‌کند تا بین گزینه‌های مختلف باتری انتخاب بهتری داشته باشند و تصمیم بگیرند که چقدر نیاز دارند یک دستگاه یا سیستم به مدت طولانی کار کند.
انواع باتری هر کدام نقاط قوت خاص خود را دارند که آنها را برای کاربردهای خاصی در میان وسایل الکترونیکی مصرفی، خودروها و تجهیزات صنعتی مناسب می‌کند. به عنوان مثال باتری‌های LCO در دستگاه‌های کوچک که نیاز به توان بالایی ندارند، مثل لپ‌تاپ‌ها یا تلفن‌های هوشمند عملکرد بسیار خوبی دارند. این باتری‌ها می‌توانند مدت طولانی بدون نیاز به شارژ مداوم کار کنند. اما وقتی صحبت از ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی می‌شود، باتری‌های LiFePO4 گزینه بهتری هستند. آنها می‌توانند با تقاضاهای توان بالا به خوبی کنار بیایند و در عین حال ایمن و قابل اعتماد باقی بمانند. بسیاری از افرادی که سیستم‌های خورشیدی خانگی نصب می‌کنند از این باتری‌ها استفاده می‌کنند. باتری‌های NMC نیز تعادل خوبی بین توان خروجی و میزان انرژی قابل ذخیره فراهم می‌کنند. همین امر باعث می‌شود که به طور گسترده در خودروهای برقی و ابزارهای برقی سنگین استفاده شوند. شناخت بهترین عملکرد هر نوع باتری در کاربردهای مختلف، تفاوت بزرگی در انتخاب باتری مناسب برای هر کار خاص ایجاد می‌کند. بررسی نتایج آزمایشگاهی واقعی و مشاهده چگونگی عملکرد آنها در شرایط واقعی به تأیید این مطلب کمک می‌کند که کدام باتری با کاربرد خاصی بهتر تطبیق دارد.
در مورد چیزهایی مثل تلفن‌ها، لپ‌تاپ‌ها و حتی خودروهای برقی، ولتاژ مناسب خیلی مهم است. بیشتر وسایل به حدود 3.7 ولت در هر سلول باتری نیاز دارند تا به خوبی کار کنند، اما خودروهای برقی داستانی کاملاً متفاوت را روایت می‌کنند. این ماشین‌های بزرگ اغلب صد‌ها ولت برق را در خود جریان می‌دهند، گاهی اوقات بیش از 400 ولت یا حدود همین مقدار. وقتی محصولاتی با باتری‌های لیتیومی می‌سازیم، هماهنگ کردن ولتاژ با نیاز واقعی دستگاه فقط مهم نیست، بلکه ضروری است؛ در غیر این صورت موقعیت‌های خطرناکی به وجود می‌آید و کارها به خوبی پیش نخواهد رفت. افرادی که در سازمان‌هایی مثل IEC قوانین ولتاژ را تعیین می‌کنند، به تولیدکنندگان کمک می‌کنند تا محصولاتی بسازند که بدون ایجاد مشکل در آینده، با یکدیگر به خوبی کار کنند. بدون این دستورالعمل‌ها، تلفن‌های هوشمند ما به درستی شارژ نمی‌شدند و خودروهای برقی ما شاید اصلاً روشن نمی‌شدند.
در انتخاب باتری‌ها برای کاربردهای مختلف، ترکیب مناسب بین ظرفیت باتری و خروجی توان همواره مطرح است. ظرفیت، که معمولاً به صورت آمپر-ساعت (Ah) بیان می‌شود، اساساً مدت زمانی را که باتری می‌تواند قبل از نیاز به شارژ مجدد کار کند را نشان می‌دهد. خروجی توان که در واحد وات اندازه‌گیری می‌شود، نشان می‌دهد چه مقدار کار باتری می‌تواند در زمانی که دستگاهی از آن انرژی می‌کشد انجام دهد. برای چیزهایی که در ابتدا به انرژی کوتاه‌مدت نیاز دارند، مانند دریل‌های بی‌سیم یا لپ‌تاپ‌های گیمینگ، داشتن تعادل مناسب بین این دو بسیار مهم است. بدون ظرفیت کافی، ابزار زودتر از موعد دچار کمبود انرژی می‌شود. توان کم نیز به معنای دچار شدن به مشکل در انجام وظایف سنگین است. بررسی برگه‌های مشخصات فنی شرکت‌هایی مانند پاناسونیک یا سامسونگ اطلاعات ارزشمندی درباره این مبادله‌های موجود فراهم می‌کند. بسیاری از متخصصان فنی ساعات زیادی را صرف مقایسه این اعداد می‌کنند، چون تفاوت بین یک انتخاب خوب باتری و یک انتخاب بد اغلب به درک این رابطه اساسی بستگی دارد.
اینکه باتری‌ها چقدر توانایی مقاومت در برابر تغییرات دما را دارند، بر عملکرد باتری‌های لیتیومی اهمیت زیادی دارد، به‌ویژه زمانی که این باتری‌ها در کارخانه‌ها یا تجهیزات بیرون از ساختمان که در معرض شرایط جوی سخت قرار دارند استفاده شوند. برخی از ترکیبات شیمیایی لیتیوم بهتر از دیگران در برابر سرماهای شدید یا گرمای بیش از حد عملکرد مناسبی دارند. به‌عنوان‌مثال، برخی از باتری‌ها حتی در دمای زیر صفر درجه فارنهایت نیز به کار خود ادامه می‌دهند، در حالی‌که برخی دیگر کاملاً از کار می‌یستند. انتخاب صحیح از لحاظ ترکیب شیمیایی باتری، تفاوت بزرگی در جلوگیری از خاموشی سیستم در زمان عملیات حیاتی و همچنین افزایش عمر مفید هر باتری قبل از تعویض ایجاد می‌کند. آزمایش‌های میدانی انجام‌شده در کارخانه‌های سراسر جهان نشان می‌دهند که برخی از ترکیبات باتری در دامنه گسترده‌ای از دماها پایداری خود را حفظ می‌کنند، به همین دلیل است که بسیاری از صنایع سنگین امروزه استفاده از این مواد را برای کاربردهای خود ضروری می‌دانند.
طول عمر چرخه‌ای یک باتری به ما نشان می‌دهد که به طور تقریبی چند بار می‌تواند شارژ و دشارژ کامل شود قبل از اینکه اکثـر قدرت خود را از دست بدهد. برای کسی که به دنبال دوام باتری است، این عدد زمانی اهمیت پیدا می‌کند که محاسبه کند آیا استفاده از یک باتری خاص از نظر مالی در طول زمان معنی‌دار است یا نه. وقتی به گزینه‌های مختلف لیتیوم یونی نگاه می‌کنیم، باتری‌های لی-فِ-پو به چشم می‌خورد، چون معمولاً بسیار طولانی‌تر از گزینه‌های دیگر مثل باتری‌های ان-ام-سی یا ال-سی-او دوام می‌آورند. برخی از آزمایش‌ها نشان می‌دهند که این باتری‌های فسفات آهنی می‌توانند هزاران چرخه بیشتر را تحمل کنند قبل از اینکه ظرفیت آنها زیر ۸۰٪ سطح اولیه بیفتد. شرکت‌های سازنده معمولاً این اعداد را مستقیماً در دatasheetهای فنی خود منتشر می‌کنند، که به هم مصرف‌کنندگان عادی برای خرید وسایل الکترونیکی و هم شرکت‌هایی که قصد خرید حجم زیادی از باتری را دارند کمک می‌کند تا تصمیم‌های بهتری بر اساس داده‌های واقعی عملکرد بگیرند، نه فقط ادعاهای تبلیغاتی.
امروزه اکثر وسایل الکترونیکی مصرف‌کننده به باتری‌هایی با توان ذخیره انرژی بالا متکی هستند تا مردم مجبور نباشند آنها را مدام شارژ کنند و باتری‌های لیتیوم کبالت اکسید (LCO) اغلب گزینه‌ای هستند که بیشتر انتخاب می‌شود. در ماه‌های اخیر شاهد دستگاه‌های کوچک‌تری هستیم که به فروشگاه‌ها می‌رسند، این موضوع یعنی تولیدکنندگان واقعاً به باتری‌های کوچکی نیاز دارند که باز هم توان لازم را فراهم کنند. بررسی گزارش‌های اخیر تحقیقات بازار نشان می‌دهد که مصرف‌کنندگان می‌خواهند تلفن‌های همراه، تبلت‌ها و دستگاه‌های قابل پوشیدن آنها در تمام روز بدون نیاز به شارژ مجدد کار کنند. این تقاضا نحوه انتخاب گزینه‌های باتری توسط شرکت‌ها را در دوره‌های توسعه محصول تحت تأثیر قرار می‌دهد، حتی اگر گاهی اوقات معامله بین محدودیت‌های اندازه و انتظارات عملکردی لازم باشد.
دستیابی به تعادل مناسب بین قدرت شتاب و عمر باتری همچنان یک چالش بزرگ برای خودروهای برقی محسوب می‌شود. با بررسی آنچه در دنیای باتری‌ها در حال وقوع است، روشن می‌شود که چرا باتری‌های NMC و LiFePO4 به‌خوبی متمایز شده‌اند. این دو نوع باتری می‌توانند با نیازهای متضاد به خوبی کنار بیایند و این امر باعث شده تا انتخاب محبوبی میان تولیدکنندگان قرار گیرند. متخصصان صنعت همواره درباره رشد سریع بازار خودروهای برقی صحبت می‌کنند و این رشد تنها یک واقعیت ساده را تأیید می‌کند: ما به باتری‌هایی نیاز داریم که عملکرد خوبی ارائه دهند و در عین حال از عمر طولانی‌تری نیز برخوردار باشند. به نظر می‌رسد تمام صنعت در حال حرکت به سمت راهکارهایی است که این تعادل ظریف بین توان خام و دوام بلندمدت را برقرار کنند.
باتری‌ها نقش بسیار مهمی در سیستم‌های انرژی خورشیدی ایفا می‌کنند، زیرا تمام انرژی تولید شده در طول روز را ذخیره می‌کنند تا بتوان آن را در شب هنگامی که خورشید غروب کرده است استفاده نمود. مهم‌ترین عوامل برای این راه‌حل‌های ذخیره‌سازی، مدت زمان دوام و نحوه عملکرد آنها در دماهای مختلف است. به همین دلیل است که اخیراً بسیاری از افراد به سمت باتری‌های LiFePO4 روی آورده‌اند. این باتری‌ها به راحتی آتش نمی‌گیرند و همچنین دوام بیشتری دارند که این امر در سیستم‌های خورشیدی که قابلیت اطمینان اهمیت دارد، منطقی به نظر می‌رسد. بر اساس مطالعات اخیر منتشر شده توسط چندین گروه انرژی سبز، سیستم‌های لیتیومی از جمله مدل‌های LiFePO4 در بلند مدت در نگه داشتن برق تولید شده از انرژی خورشید عملکرد خوبی دارند. برخی از نصب‌ها در صورت انجام به‌موقع تعمیرات و نگهداری مناسب در طول چرخه عمرشان، به راندمانی تا 85 درصد دست یافته‌اند.
بسیاری از صنایع به شدت به سیستم‌های بزرگ ذخیره‌سازی باتری متکل هستند تا هزینه‌های انرژی را کاهش دهند و در عین حال توان اضافی در صورت نیاز در دسترس باشد. در مورد باتری‌هایی که برای این منظور استفاده می‌شوند، تعداد چرخه‌های شارژی که می‌توانند تحمل کنند بسیار مهم است، چرا که انتخاب اشتباه می‌تواند به عملیات روزانه آسیب جدی وارد کند. بررسی روندهای اخیر بازار نشان می‌دهد که شرکت‌های بزرگ در بخش‌های تولید و خدمات عمومی به طور فزاینده‌ای در این راه‌حل‌های ذخیره‌سازی سرمایه‌گذاری می‌کنند. فناوری قوی باتری دیگر تنها یک امتیاز اضافی نیست و به یک ضرورت برای کسب‌وکارها تبدیل شده است که می‌خواهند بین صرفه‌جویی در هزینه‌ها و تأمین توان قابل اطمینان در دوره‌های قطعی برق یا تقاضای اوج تعادل برقرار کنند.
سیستم ذخیره‌سازی صنعتی IES3060-30KW/60KWh به عنوان یک انتخاب مطمئن برای واحدهایی که به ظرفیت جدی انرژی نیاز دارند، برجسته می‌شود. این سیستم بارهای سنگین صنعتی را بدون هیچ مشکلی به عهده می‌گیرد، بخاطر کنترل‌های حرارتی هوشمند و ساختار ماژولاری که می‌تواند همراه با نیازهای رشد کسب‌وکار توسعه یابد. آزمایش‌های واقعی نشان می‌دهند که این سیستم در شرایط مختلف تولیدی، قدرتی پایدار و قابل اطمینان را در اختیار قرار می‌دهد. بسیاری از کارخانه‌ها در می‌یابند که این سیستم به سرعت به یکی از ارکان اصلی استراتژی انرژی آنها تبدیل می‌شود، به سادگی به این دلیل که در زمان‌های حیاتی به خوبی کار می‌کند.
باتری LAB12100BDH برای نیازهای 12 ولتی و 24 ولتی عملکرد خوبی دارد و این امر آن را در میان انواع تجهیزات موجود بسیار انعطاف‌پذیر کرده است. چیزی که این باتری را از دیگران متمایز می‌کند، کوچک بودن آن در مقایسه با قابلیت‌هایش است. تحویل قدرت مطمئن آن به حفظ عملیات بدون وقفه در انواع دستگاه‌ها کمک می‌کند، چه در سیستم‌های تأمین انرژی پشتیبان و چه در نصب‌های پنل خورشیدی که امروزه مردم استفاده می‌کنند. کاربران واقعی این باتری‌ها، نتایج خوبی را گزارش می‌دهند و دوباره و دوباره به LAB12100BDH روی می‌آورند وقتی چیزی قابل اعتماد و پایدار برای کارهای طولانی مدت نیاز دارند. برای کسانی که با ماشین‌هایی سروکار دارند که اجازه توقف فعالیت را ندارند، این باتری به گزینه‌ای پیشنهادی تبدیل شده است، چرا که ساده‌ترین راه، کار کردن در شرایطی است که سایر گزینه‌ها ممکن است شکست بخورند.
ماژول‌های باتری لیتیومی با گزینه‌های قابل توجهی از سفارشی‌سازی همراه هستند که امکان تطبیق با تقریباً هر نیاز انرژی موجود را فراهم می‌کنند. این ویژگی نگهداری را آسان‌تر می‌کند و عملکرد کلی را افزایش می‌دهد. یکی از مزایای بزرگ این سیستم‌ها، مقیاس‌پذیری آن‌هاست. کسب‌وکارها می‌توانند به سادگی ظرفیت بیشتری را با گسترش فعالیت‌های خود اضافه کنند، بدون اینکه نیاز باشد ساختار موجود کاملاً بازسازی شود. به این ببینید که چه اتفاقی می‌افتد وقتی شرکت‌ها واقعاً به سیستم‌های ماژولار باتری سوئیچ می‌کنند. آنها انعطاف‌پذیری بسیار بیشتری را در عملیات روزمره به دست می‌آورند، در حالی که بهره‌وری در انجام کارها افزایش می‌یابد. راه‌حل‌های انرژی به طور واقعی همراه با هر نیازی که در آینده برای کسب‌وکار پیش آید، رشد می‌کنند.
باتری‌های حالت جامد ممکن است همه چیز را در مورد فناوری لیتیوم یونی که امروزه می‌شناسیم، تغییر دهند، این امر بیشتر به دلیل ویژگی‌های بهتر ایمنی و چگالی انرژی بالاتر این باتری‌ها است. ما واقعاً به چنین پیشرفت‌هایی نیاز داریم، چون این باتری‌ها می‌توانند انرژی بیشتری را بدون خطر آتش‌سوزی که برای باتری‌های سنتی وجود دارد، ذخیره کنند. برخی از آزمایش‌های اخیر نشان می‌دهند که این باتری‌های جدید ممکن است در صنایع مختلفی از جمله خودروهای برقی و سیستم‌های انرژی خورشیدی کارایی بسیار خوبی داشته باشند. نگاهی به یافته‌های تحقیقاتی سال گذشته بیندازید، زمانی که نمونه‌های اولیه در شرایط بسیار سخت آزمایش شدند، نتایج مقاومت بسیار خوبی در برابر گرما را نشان دادند و این باتری‌ها را برای کاربردهایی مانند کامیون‌های طولانی‌المسیر که در آنها خرابی باتری غیرقابل قبول است، مناسب می‌کند. چه چیزی این فناوری را امیدبخش می‌کند؟ خب، بسیاری از کارشناسان اخیراً به طور گسترده در مورد این موضوع نوشته‌اند و به این نکته اشاره کرده‌اند که فناوری حالت جامد چگونه می‌تواند روش ما را برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی در سال‌های آینده کاملاً دگرگون کند.
مواد پایدار جدید باعث کاهش مشکلات زیست‌محیطی مرتبط با باتری‌های لیتیوم-یونی می‌شوند. برخی از بهبودهای اخیر شامل افزودن قطعات قابل تجزیه زیستی به طراحی باتری‌ها و تسهیل بیشتر بازیافت در طول فرآیند تولید است. این تغییرات به باتری‌ها کمک می‌کنند تا عمر بیشتری داشته باشند و در عین حال ضایعات کمتری تولید کنند، که این امر با اهداف زیست‌محیطی کشورهای زیادی هماهنگ است. با توجه به اینکه چه اتفاقاتی در صنعت رخ می‌دهد، روشن است که چنین نوآوری‌هایی باعث پیشرفت گزینه‌های فناوری پاک در سطح گسترده‌ای خواهند شد. تولیدکنندگان باتری شروع به پذیرش این رویکردهای سبزتر کرده‌اند، زیرا تحقیقات بیشتری منتشر می‌شود که نشان می‌دهد این به‌روزرسانی‌های حساس به محیط زیست چقدر می‌توانند هم برای سیاره و هم برای سودآوری کسب‌وکار مفید باشند.
بازیابی باتری لیتیومی به کاهش زباله و همچنین استحکام فلزات گران‌بها مانند کبالت و نیکل کمک می‌کند. روش‌های جدید باعث شده‌اند پردازش باتری‌های استفاده‌شده بسیار آسان‌تر شود و هزینه‌های تولید را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهند. وقتی شرکت‌ها برنامه‌های خوب بازیافت را اجرا می‌کنند، وابستگی به مواد خام تازه استخراج‌شده کاهش می‌یابد که این امر از نظر پایداری بسیار مهم است. داده‌های اخیر نشان می‌دهند که نرخ بازیافت طی چند سال گذشته به‌صورت پایداری افزایش یافته است، خبری مثبت هم برای حفاظت از محیط زیست و هم برای کنترل هزینه‌ها. بررسی این روندها روشن می‌کند چرا بازیافت باید همواره مرکزیت هر برنامه‌ای برای تولید باتری‌های لیتیومی باشد که بتواند در بلندمدت هم برای کسب‌وکارها و هم برای سیاره زمین پایدار باشد.
