الاختلافات الرئيسية بين بطاريات Li-ion وNiMH |ويجيانغ

تأتي البطاريات في العديد من الكيميائيات والأنواع المختلفة، مع خيارين قابلين لإعادة الشحن الأكثر شيوعًا هما بطارية Li-ion (ليثيوم أيون) وبطارية NiMH (هيدريد معدن النيكل).على الرغم من أنهما يشتركان في بعض الخصائص المتشابهة، إلا أن بطارية Li-ion وبطارية NiMH لديها عدد من الاختلافات الرئيسية التي تجعلها مناسبة لتطبيقات مختلفة.يمكن أن يساعدك فهم هذه الاختلافات في تحديد تقنية البطارية المناسبة.

كثافة الطاقة: أحد العوامل الرئيسية في اختيار البطارية هو كثافة الطاقة، والتي يتم قياسها بالواط/ساعة لكل كيلوغرام (Wh/kg).توفر بطاريات الليثيوم كثافة طاقة أعلى بكثير من بطاريات NiMH.على سبيل المثال، توفر بطارية الليثيوم أيون النموذجية حوالي 150-250 وات ساعة/كجم، مقارنة بحوالي 60-120 وات ساعة/كجم لبطارية NiMH.وهذا يعني أن بطاريات الليثيوم يمكنها تعبئة المزيد من الطاقة في مساحة أخف وأصغر.وهذا يجعل بطاريات الليثيوم مثالية لتشغيل الأجهزة الإلكترونية المدمجة أو السيارات الكهربائية.تعد بطاريات NiMH أكبر حجمًا ولكنها لا تزال مفيدة للتطبيقات التي لا يكون فيها الحجم الصغير أمرًا بالغ الأهمية.

سعة الشحن: بالإضافة إلى كثافة الطاقة الأعلى، توفر بطاريات الليثيوم أيون أيضًا سعة شحن أكبر من بطاريات NiMH، والتي يتم تصنيفها عادةً عند 1500-3000 مللي أمبير في الساعة للليثيوم مقابل 1000-3000 مللي أمبير في الساعة لـ NiMH.تعني سعة الشحن الأعلى أن بطاريات الليثيوم يمكنها تشغيل الأجهزة لفترة أطول بشحنة واحدة مقارنة بـ NiMH.ومع ذلك، لا تزال بطاريات NiMH توفر أوقات تشغيل طويلة بما يكفي لمعظم الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية والأدوات الكهربائية.

يكلف: من حيث التكلفة الأولية، عادةً ما تكون بطاريات NiMH أرخص من بطاريات الليثيوم أيون.ومع ذلك، تتمتع بطاريات الليثيوم بكثافة طاقة أعلى، لذلك تحتاج إلى عدد أقل من خلايا الليثيوم لتشغيل الجهاز، مما يقلل التكاليف.تتمتع بطاريات الليثيوم أيضًا بعمر أطول، حيث يحتفظ بعضها بما يصل إلى 80% من سعتها بعد 500 دورة شحن.تدوم بطاريات NiMH عادةً ما بين 200 إلى 300 دورة فقط قبل أن تنخفض إلى 70% من سعتها.لذلك، في حين أن تكلفة NiMH قد تكون أقل تكلفة أولية، إلا أن الليثيوم يمكن أن يكون أكثر فعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.

الشحن: أحد الاختلافات المهمة في شحن هذين النوعين من البطاريات هو أن بطاريات الليثيوم أيون لها تأثير ضئيل أو معدوم على ذاكرة الشحن، على عكس بطاريات NiMH.وهذا يعني أنه يمكن تفريغ بطاريات الليثيوم جزئيًا وإعادة شحنها عدة مرات دون التأثير على الأداء أو عمر البطارية.مع NiMH، من الأفضل تفريغ البطارية بالكامل وإعادة شحنها لتجنب شحن الذاكرة، مما قد يؤدي إلى تقليل السعة بمرور الوقت.عادةً ما يتم شحن بطاريات الليثيوم بشكل أسرع، عادةً خلال 2 إلى 5 ساعات، مقابل 3 إلى 7 ساعات لمعظم بطاريات NiMH.

تأثير بيئي: فيما يتعلق بالود البيئي، يتمتع NiMH ببعض المزايا مقارنة بالليثيوم.تحتوي بطاريات NiMH على مواد سامة خفيفة فقط ولا تحتوي على معادن ثقيلة، مما يجعلها أقل ضررًا على البيئة.كما أنها قابلة لإعادة التدوير بالكامل.من ناحية أخرى، تحتوي بطاريات الليثيوم على معادن ثقيلة سامة مثل معدن الليثيوم والكوبالت ومركبات النيكل، وتشكل خطر الانفجار في حالة ارتفاع درجة حرارتها، ولديها حاليًا خيارات محدودة لإعادة التدوير.ومع ذلك، أصبحت بطاريات الليثيوم أكثر استدامة مع ظهور تقنيات البطاريات الجديدة.


وقت النشر: 22 أبريل 2023