يتسائل بعض الأشخاص هل يوجد عيوب بطارية ليثيوم بوليمر؟ وهل أقوم بشراء بطارية ليثيوم بوليمر؟ أم أقوم بشراء نوع بطارية آخر، حيث أن تعد بطاريات الليثيوم بوليمر Lithium Polymer، والمختصرة باسم Li-Po، واحدة من أحدث أنواع البطاريات التي بدأت في الظهور بميزات جديدة في عام 1970 م بعد بطاريات الليثيوم أيون، وتأتي بطاريات الليثيوم بوليمر بأشكال وأحجام وسمك مختلفة، ويتوفر نظام فصل تلقائي بمجرد شحن أو تفريغ البطارية بالكامل.
بطاريات الليثيوم بوليمر
تتكون بطاريات الليثيوم بوليمر من قطب بوليمري موجب، يعتمد على مادة بوليمر، وإلكترود سالب يحتوي على الجرافيت. عندما تكون بطارية ليثيوم بوليمر متصلة بالدائرة الكهربائية، فإنها ستعمل مثل أي بطارية عن طريق تمرير التيار الثابت داخل البطارية من القطب السالب إلى القطب الموجب عبر الإلكتروليت وغشاء الفصل. أثناء عملية شحن بطارية ليثيوم بوليمر، تتحرك أيونات الليثيوم الموجبة إلى الطرف السالب نتيجة للتفاعلات وتستقر في مادتها المسامية.
مميزات بطارية ليثيوم بوليمر
سوف نذكر في السطور التالية مميزات بطارية ليثيوم بوليمر:
- الحجم الصغير.
- السعة العالية.
- الوزن الخفيف.
- مرونة تصميمه.
- معدل التفريغ الذاتي أقل مقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون.
- مصمم للحماية من ارتفاع الحرارة ويعد آمن.
عيوب بطارية ليثيوم بوليمر
وعن عيوب بطارية ليثيوم بوليمر لا يوجد ألا عيب وحيد وهو ارتفاع الثمن وأقل عمراً.
ما هو الفرق بين بطاريات ليثيوم أيون و بطارية ليثيوم بوليمر ؟
سوف نذكر في السطور التالية بالتفصيل الفرق بين بطاريات ليثيوم أيون و بطارية ليثيوم بوليمر لكل مالك سيارة يريد معرفة الفرق بين بطاريات ليثيوم أيون و بطارية ليثيوم بوليمر:
- بطاريات الليثيوم أيون أرخص من بطاريات البوليمر.
- يتفاعل النوعان مع مركبات عالية التفاعل مع الماء والهواء بسبب وجود الهيدروجين.
- لذلك يوفران عزلًا مناسبًا لتحمل الصدمات ولديهما ميزة مقاومة الحريق.
- سمك بطاريات البوليمر أقل من بطاريات الأيونات.
- تعد بطاريات البوليمر أكثر أمانًا من بطاريات الليثيوم أيون.
- ارتفاع تكلفة تصنيع بطاريات البوليمر مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون.
- بطاريات الليثيوم أيون متوفرة بسعات أكبر وبأسعار أقل مقارنة ببطاريات البوليمر.
- التفريغ الذاتي لبطاريات البوليمر أقل من بطاريات الأيونات.
- تُستخدم بطاريات الليثيوم لتخزين الطاقة لاستخدامها في جميع السيارات والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
استخدامات بطاريات الليثيوم بوليمر
تستخدم بطاريات الليثيوم بوليمر نفس مبدأ بطاريات الليثيوم أيون. ولكن الاختلاف بينهما هو أن الوسيط مادة صلبة وليست سائلة. نتيجة لذلك، تعد بطاريات الليثيوم بوليمر أصغر حجمًا وأكثر مرونة في التصميمات، فضلاً عن الحفاظ على درجة حرارة منخفضة، مما يجعلها أقل عرضة للاشتعال وبالتالي أكثر أمانًا.
تعد تقنية بطاريات الليثيوم بوليمر أحدث من نظيرتها من الليثيوم أيون. حيث إنها لن تظهر على الساحة حتى السبعينيات ، وأصبحت أكثر استخدامًا في الهواتف الذكية في الفترة الأخيرة. على سبيل المثال، عملاق كوريا الجنوبية سامسونج لم يتجه نحو استخدام بطاريات الليثيوم بوليمر في السيارات وفي هواتف Galaxy S20.
ومع ذلك، فإن التكلفة العالية نسبيًا لبطاريات الليثيوم بوليمر لا تزال تمثل عيبًا رئيسيًا، فضلاً عن انخفاض عمر البطارية والقدرة على تخزين طاقة أقل من بطاريات الليثيوم أيون من نفس الحجم. تستخدم هذه البطاريات أيضًا دوائر حماية للحفاظ على الفولتية ضمن حدود آمنة.
صناعة بطارية ليثيوم
بدأ استخدام بطارية ليثيوم بوليمر في عام 1912، ولكن لم يتم استخدامها على نطاق واسع حتى بدأت سوني في اعتمادها في عام 1991. ومنذ ذلك الحين أصبحت بطاريات الليثيوم أيون شائعة في الكاميرات المحمولة ومشغلات الموسيقى والهواتف الذكية.
أثبتت بطارية ليثيوم بوليمر نجاحها بسبب العديد من المزايا، بما في ذلك كثافة الطاقة العالية وانخفاض ظاهرة “تأثير الذاكرة” التي تزيد من صعوبة الشحن بمرور الوقت على عكس البطاريات السابقة، بالإضافة إلى انخفاض تكلفة الإنتاج.
تتكون بطارية ليثيوم بوليمر من قطب كهربائي سالب وإلكترود موجب، مفصولة بسائل أيوني. يقتصر التركيب الكيميائي لهذه البطاريات على الشكل المستطيل فقط. تقل قدرة بطاريات الليثيوم أيون مع دورات الشحن وهذا أبرز عيوب بطارية ليثيوم بوليمر.
كما أنه يفقد الطاقة الموجودة بداخله أثناء عدم استخدامه، وهذا ليس مثاليًا. يمكن أن تصبح البطارية غير متوازنة كيميائيًا في درجات الحرارة المرتفعة. مما قد يؤدي إلى اشتعال النيران فيها وهذا من عيوب بطارية ليثيوم بوليمر. ولكن هذا يحدث فقط في حالات نادرة جدًا. عادة ما تستخدم أجهزة التحكم الكهربائية لتنظيم درجة حرارة بطاريات الليثيوم لمنع ارتفاع درجة حرارتها.
ما هو عمر بطارية الليثيوم ؟
تعتبر بطارية ليثيوم بوليمر موثوقة للغاية من حيث المدة التي يمكن أن تدوم فيها. على سبيل المثال، يمكن أن تدوم بطارية Li-ion التقليدية حتى 3 سنوات. بمعنى آخر، يمكن أن يستمر لمدة تصل إلى 36 شهرًا قبل انتهاء العمر الافتراضي للبطارية. في هذه الحالة، يعني السقوط أن طاقة البطارية أو مدتها بمجرد شحنها بالكامل ستنخفض.
على سبيل المثال، إذا كانت مصممة لتدوم 72 ساعة، يمكن أن تنخفض سعة البطارية هذه إلى 50 ساعة بعد شحنها بالكامل. هذه هي الطريقة التي سيتم تقليلها حتى يصبح من غير الممكن استخدام البطارية. بشكل عام، يمكن القول أن بطاريات الليثيوم موثوقة للغاية لأن البطاريات التقليدية لا تدوم طويلاً.
عامل آخر يحدد عمر بطارية الليثيوم بوليمر هو دورة الشحن. في معظم الأوقات، البطاريات التي ستحصل عليها من السوق لها دورة شحن تبلغ 500 مرة. هذا يعني أنه بمجرد أن يتم تحصيل رسومها لحوالي 500 مرة، ستبدأ في الانخفاض وهذا من عيوب بطارية ليثيوم بوليمر.
لذلك، من الواضح أنه عندما نتحدث عن عمر بطاريات الليثيوم، عادة ما يتم النظر في عاملين. هذا هو عدد السنوات ودورات الشحن. عندما تم شحن البطارية حوالي 500 مرة قبل فترة زمنية مدتها 3 سنوات، ستبدأ في النفاد. من ناحية أخرى، بمجرد أن تصل إلى 3 سنوات ولم يتم شحن البطارية لمدة تصل إلى 500 مرة، لا يزال من الممكن توقع انخفاضها. هذه هي الطريقة التي تم تصنيعها بها.
كيف تحافظ على بطارية ليثيوم بوليمر ؟
سوف نذكر في السطور التالية طرق الحفاظ على بطارية ليثيوم بوليمر:
استخدام دورات التفريغ الجزئي
هذا مهم جدًا ولكن غالبًا ما يتم تجاهله من قبل معظم الأشخاص الذين يستخدمون بطاريات الليثيوم أيون. يستلزم التأكد من استنزاف البطارية بنسبة 20٪ تقريبًا قبل شحنها مرة أخرى. يمكن أن يساعد ذلك في إطالة عمرها أكثر مما تتخيل. والسبب في ذلك هو أنه في كل مرة تقوم فيها بإعادة شحن هذه البطارية، فإنها تعتبر عادةً دورة كاملة واحدة. لذلك، اسمح باستنزاف قدر كبير من الطاقة قبل الشحن مرة أخرى.
خفض درجة حرارة البطارية
في حالة عدم معرفتك ، يمكن أن تتأثر بطاريات الليثيوم بسهولة بدرجة الحرارة. على الرغم من وجود أجهزة شحن مصممة لاكتشاف درجة الحرارة، فلا يزال من الممكن حدوث خطأ ما وهذا من عيوب بطارية ليثيوم بوليمر. لهذا السبب تحتاج إلى التفكير في طريقة للقيام بذلك يدويًا. لا تقم بشحن بطارية الليثيوم في الحالات التي لا تصل فيها درجة الحرارة إلى 0 درجة مئوية، فهذه مجرد وصفة لتقصير عمرها.
تجنب التيارات العالية
بالطبع أعلى تيار موصى به لشحن بطارية ليثيوم هو 220 فولت. لا ينبغي تشجيع أي شيء أكثر من ذلك لأنه من المحتمل أن يكون له بعض التأثير طويل المدى على قدرته. اكتشف الخبراء أن البطاريات تشعر بالتوتر عندما يكون التيار مرتفعًا جدًا. يجب تجنب ذلك بكل الوسائل الممكنة.
هل يمكن شحن بطارية ليثيوم بشاحن عادي؟
لا يُنصح بشحن بطاريات ليثيوم باستخدام شواحن عادية غير مصممة خصيصًا لهذا الغرض، حيث أن بطاريات ليثيوم تحتاج إلى شواحن مخصصة تضمن توفير تيار شحن مناسب وفقًا لمتطلبات البطارية وضمان سلامة العملية، حيث أن بعض الشواحن العادية قد لا تتناسب مع بطاريات الليثيوم وقد تسبب في التحميض (وهو عملية يتأكسد فيها الليثيوم وتضرر البطارية)، إذا كان لديك بطارية ليثيوم قابلة لإعادة الشحن، فمن الأفضل استخدام شاحن مصمم خصيصًا لهذا النوع من البطاريات لضمان أمان الشحن وحياة البطارية الطويلة.
الخاتمة
في النهاية، تحدثنا في مقال اليوم عن عيوب بطارية ليثيوم بوليمر لكل من يبحث عن معلومات حول بطارية ليثيوم بوليمر، وذكرنا أيضا مميزات بطارية ليثيوم بوليمر. وتطرقنا الى الحديث عن الفرق بين بطاريات ليثيوم أيون و بطارية ليثيوم بوليمر.
