معرفی جامع باتری لیتیوم یون
تاریخچه پیدایش و توسعه
این باتری توسط شیمیدان بریتانیایی، Stanley Whittingham، در سال 1970 و در شرکت Exxon اختراع شد. Whittingham از سولفید تیتانیوم و فلز لیتیوم به عنوان الکترود استفاده کرد. با این حال، این باتری لیتیوم قابل شارژ هرگز عملی نشد. دی سولفید تیتانیوم یک انتخاب نامناسب بود. زیرا باید تحت شرایط کاملا مهر و موم شده تولید شود و همچنین بسیار گران بود. (حدود 1000 دلار برای هر کیلوگرم دی سولفید تیتانیوم در سال 1970). این ماده هنگامی که در معرض هوا قرار گیرد، واکنش می دهد و هیدروژن سولفید را تولید میکند که بوی ناخوشایند دارند و برای اکثر حیوانات سمی است. به همین دلایل شرکت Exxon توسعه باتری های لیتیوم دی سولفید را متوقف کرد.
باتری با الکترودهای لیتیوم فلزی بسیار خطرناک است. زیرا لیتیوم یک عنصر بسیار واکنش پذیر است. لیتیوم اگر در معرض آب و اکسیژن قرار گیرد دچار اشتعال میشود. در نتیجه، تحقیقات برای توسعه باتری هایی صورت گرفت که در آن، به جای استفاده از لیتیوم فلزی، تنها ترکیبات لیتیوم وجود دارد که توانایی جذب و انتشار یون های لیتیوم را دارند.
مقایسه باتری لیتیوم یون و باتری سرب اسید
- باتری سرب اسید بسیار سنگین است. به گونه ای که در ظرفیت یکسان میتواند تا سه برابر باتری لیتیوم یون وزن داشته باشد.
- باتری سرب اسید هم در هنگام شارژ و هم در هنگام دشارژ بازدهی کمی دارند. در هنگام شارژ با تلفات جریان و در هنگام دشارژ با افت ولتاژ باعث کاهش ظرفیت میشوند. اما در باتری لیتیوم یون خصوصا در تولیدات حدید این مشکل حل شده است.
- اکثر تولید کنندگان باتری سرب اسید پیشنهاد میکنند که باتری را بیش از 50 درصد دشارژ نکنید. اما باتری لیتیوم یون میتواند به طور کامل دشارژ شود.
- باتری های سرب اسید میتوانند حدود 300 بار شارژ و دشارژ شوند در صورتی که طول عمر باتری های لیتیوم یون حدود 2.5 برابر و 750 بار میتوانند شارژ و دشارژ شوند.
- مشابه باتری های نیکل کادمیوم، باتری های لیتیوم یون پروفیل ولتاژ تقریبا ثابتی هنگام دشارژ دارند اما باتری های سرب اسید اینگونه نیستند.
- باتری سرب اسید به نظر ارزان تر است اما اگر فاکتور طول عمر و بازدهی را در نظر بگیرید باتری لیتیوم یون ارزان تر خواهد بود.
- و در آخر تاثیرات زیست محیطی باتری های لیتوم یون از باتری های سرب اسید کمتر است.
اطلاعات کامل راجب به باتری های سرب اسید را در اینجا مشاهده کنید.