أي بطارية هي الأفضل: الليثيوم أيون أو ليثيوم بوليمر?

أي بطارية هي الأفضل? الليثيوم أيون أو ليثيوم بوليمر?
الاختيار بين ما يسميه الناس "ليثيوم أيون" و "الليثيوم بوليمر" يمكن أن تكون البطاريات مربكة. قد تتساءل ما الذي يميزهم حقًا عندما تبحث عن الطاقة لأجهزتك أو حتى مشاريع الطاقة الأكبر. سنفكك هذه أنواع البطاريات لمساعدتك في اختيار وحكمة وفهم ما هي صلاحيات عالمك.

الحقيقة, لا هو أفضل "أفضل." إنه أكثر من ذلك الذي يناسب المرء حاجة محددة أفضل. "ليثيوم أيون" كمصطلح عام غالبًا ما يعيد إلى الذهن خلايا أسطواني مألوفة (مثل 18650s) أو الخلايا المنشورية التي تستخدم الإلكتروليت السائل. "ليثيوم بوليمر" (غالبًا ما يتم تقصيره إلى Lipo, لي بو, أو الشفة) البطاريات, على الجانب الآخر, استخدم بالكهرباء البوليمر (هلام أو مادة تشبه الصلبة). يتيح هذا الاختلاف الأساسي إجراء بطاريات Lipo في مرونة للغاية, رفيع, أشكال تشبه الحقيبة. لذا, يوفر Lipo تنوعًا لا يصدق في عامل الشكل ويمكن أن يكون أخف وزنا لقدرته, في حين أن خلايا li-ion التقليدية يمكن أن تكون فعالة للغاية من حيث التكلفة, قوي, ويوفر طاقة عالية لاستخدامات معينة. من المهم أيضًا أن تعرف من البداية أن الليثيوم بوليمر هو في الواقع أ يكتب بطارية الليثيوم أيون, لكن التمييز في المنحل بالكهرباء والبناء يؤدي إلى خصائصها المختلفة والأسماء الشائعة.

هنا في GYCX Solar, نتعامل مع جميع أنواع تقنيات البطارية, ونحن نعلم أن فهم الفروق الدقيقة يمكن أن يساعدك, عملائنا - سواء كنت مالك منزل تبحث في تخزين الطاقة الشمسية, عمل يحتاج إلى نسخة احتياطية موثوقة, مكونات مصادر تاجر الجملة, أو حتى فضولي فقط بشأن التكنولوجيا. دعونا نتناول بعض الأسئلة الشائعة التي تظهر عند مقارنة هذين الاثنين.

للوضوح في هذا المقال, عندما أقول "li-ion التقليدية," سأشير إلى أولئك الذين لديهم شوارد سائلة في أغلفة صلبة (مثل أسطواني 18650 أو الخلايا المنشورية), و "Lipo" لأولئك الذين يعانون من الشوارد البوليمر, في كثير من الأحيان في تنسيقات الحقيبة المرنة, لأن هذا يعكس كيف يتم استخدام هذه المصطلحات بشكل شائع في المقارنات.

أميز التعريفات بهذه الطريقة لأن هذه هي الطريقة التي يستخدم بها الأشخاص المصطلحات في المناقشات اليومية ومقارنات نوعي البطاريات, على الرغم من أن بطاريات بوليمر الليثيوم تقنيًا هي أيضًا نوع فرعي لبطاريات الليثيوم أيون. "

ببساطة, يهدف هذا البيان إلى تعيين سياق واضح في المقالة:

"بطارية الليثيوم أيون التقليدية"= المنحل بالكهرباء السائل + حزمة الصلبة (على سبيل المثال. 18650 خلية)
"بوليمر الليثيوم (يبو)"= البوليمر بالكهرباء + حزمة الحالات الناعمة
هذا لتسهيل المقارنة, نظرًا لأن التمييز بين "ليثيوم أيون" و "ليثيوم بوليمر" غالبًا ما يتم تصنيعه بناءً على الشكل النموذجي وبناء هذين النوعين من البطاريات.

الذي يدوم لفترة أطول, ليثيوم أيون أو بوليمر الليثيوم?

عند الاستثمار في بطارية, أنت بالتأكيد تريد الحصول على الحد الأقصى من الاستخدام منه. لذا, والسؤال الرئيسي هو ما إذا كان li-ion التقليدي أو Lipo يوفر طول العمر الفائق. الجواب ليس فقط في الاسم; يعتمد ذلك بشكل أكبر على الكيمياء الداخلية المحددة للخلايا وكيفية استخدامها والعناية بها.

عمر, التي نقيسها غالبًا في "حياة الدورة" (عدد دورات الشحن والتفريغ التي يمكن أن تتحملها البطارية قبل انخفاض سعةها بشكل كبير), يعتمد أكثر على مواد الكاثود والأنود المحددة المستخدمة داخل البطارية (على سبيل المثال, LFP, إن إم سي, LCO Chemistries, التي يمكن العثور عليها في كل من تنسيقات li-ion و lipo التقليدية) وأنماط استخدام البطارية, بدلاً من فقط ما إذا كان "li-ion التقليدي" أو "Lipo" بناء.

لكن, خلايا أسطواني ليتر التقليدية, مثل Forkhorse 18650s, معروفة بتصميمها الميكانيكي القوي ويمكن أن تكون متينة للغاية. يمكن أن يختلف عمر بطاريات LIPO على نطاق أوسع على نطاق واسع على الكيمياء المحددة لها, جودة التصميم, وكيف يتم التعامل معهم, نظرًا لأن تصميم الحقيبة الخاصة بهم يمكن أن يكون أكثر عرضة للإجهاد البدني إذا لم يكن موجودًا بشكل صحيح.

الغوص أعمق: تفريغ طول بطارية طولها

كما ذكرت, كلاهما li-ion التقليدي (مع المنحل بالكهرباء السائل) وبطاريات Lipo هي جزء من عائلة ليثيوم أيون أوسع. الدوافع الحقيقية لحياة الدورة هي المكياج الكيميائي المحدد للأقطاب الكهربائية (على سبيل المثال, فوسفات الحديد الليثيوم - LFP, ليثيوم نيكل المنغنيز أكسيد الكوبالت¹. - NMC, أكسيد الكوبالت الليثيوم - LCO) وجودة التصنيع. على سبيل المثال, خلية كيمياء LFP, سواء كان ذلك بتنسيق LI-ion التقليدي الأسطواني أو تنسيق LIPO المتخصص, سوف تقدم عمومًا حياة دراسية أعلى بكثير (الآلاف من الدورات) من خلية كيمياء LCO (مئات الدورات) في أي تنسيق.

خلايا li-ion التقليدية, بشكل خاص أسطواني مثل 18650, استفد من عملية تصنيع ناضجة للغاية وغلاف معدني جامد. هذا يجعلها قوية جسديًا ويساعد في تبديد الحرارة, والتي يمكن أن تسهم في حياة خدمة طويلة وموثوقة, خاصة عند تجميعها في عبوات ذات هندسة جيدة مع أنظمة جيدة لإدارة البطارية (خدمات إدارة المباني). لقد رأينا هذه تؤدي أداءً جيدًا بشكل استثنائي في عدد لا يحصى من التطبيقات.

بطاريات Lipo, مع تصميم الحقيبة المرنة, تقديم مزايا من حيث تركيب الأشكال الفريدة وتحقيق كفاءة عالية التعبئة. لكن, الحقيبة نفسها أكثر ليونة وأكثر عرضة للثقب أو التورم إذا تم إساءة استخدام البطارية, مفرط الشحن, خرجت بعمق, أو إذا كان يواجه تدهورًا داخليًا.

تشمل خلايا Lipo عالية الجودة من الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة ميزات السلامة وموثوقة عند استخدامها في مواصفاتها ومحمية بواسطة BMS جيدة. أخيرًا, لكلا النوعين, عوامل مثل درجة حرارة التشغيل, عمق التفريغ (ما مقدار السعة التي تستخدمها كل دورة), تلعب معدلات الرسوم/التفريغ دورًا كبيرًا في تحديد المدة التي ستستمر فيها حقًا.

أي بنك الطاقة أفضل, لي أيون أو لي بوليمر?

بنوك الطاقة في كل مكان, إبقاء أجهزتنا مشحونة أثناء التنقل. عند اختيار واحد, غالبًا ما ترى "li-ion" أو "لي بوليمر" مدرج في المواصفات. لذا, أي واحد يصنع قوة محمولة أفضل? "أفضل" يعتمد بنك الطاقة حقًا على ما تعطيه الأولوية: الحجم والوزن, سعة, غلظة, أو التكلفة.

عمومًا, غالبًا ما تكون بنوك طاقة Li-polymer أقل حجماً وأخف وزناً بسبب استخدامها للمسطح, خلايا الحقيبة المرنة, تقديم براعة تصميم أكبر للأنيق, الأجهزة المحمولة.

البنوك التقليدية لي أيون, عادةً باستخدام خلايا أسطواني مثل 18650s, يمكن أن تكون فعالة للغاية من حيث التكلفة لقدرة معينة وغالبًا ما تكون معروفة بمتانتها بسبب الطبيعة القوية للخلايا الفردية. يمكن أن يكون كلا النوعين ممتازين ويوفرون قوة موثوقة; يعتمد اختيارك على أولوياتك المحددة لقابلية النقل, جماليات, والميزانية.

الغوص أعمق: تشغيل اختيارك لبنك الطاقة

دعنا نتفكك الاختلافات العملية عندما يتعلق الأمر ببنوك السلطة.
مزايا لي بوليمر (يبو) في بنوك السلطة:

• تصميمات ضئيلة وخفيفة الوزن: نظرًا لأن خلايا Lipo مسطحة ولا تتطلب غلافًا معدنيًا سميكًا مثل الخلايا الأسطوانية, يمكن للمصنعين إنشاء بنوك طاقة أرق وأخف وزنا. هذه ميزة كبيرة إذا كنت تحملها في جيب أو حقيبة صغيرة.
• شكل براعة: تسمح الطبيعة المرنة لخلايا الحقيبة بتخطيطات داخلية أكثر إبداعًا وفعالية في الفضاء, تركيب تصاميم المنتجات الفريدة.
• طاقة محددة جيدة: يمكن أن توفر خلايا Lipo كثافة طاقة جيدة لوزنها (واط/كجم), المساهمة في المنتجات الإجمالية أخف وزنا.
  مزايا li-ion التقليدية (على سبيل المثال, 18650 الخلايا) في بنوك السلطة:
• فعالية التكلفة: خلايا أسطواني مثل 18650 يتم إنتاجها على نطاق واسع على نطاق ضخم, مما يجعلها في كثير من الأحيان أرخص لكل وحدة من الطاقة (هل) بالمقارنة مع خلايا LIPO. يمكن أن يترجم هذا إلى بنوك الطاقة بأسعار معقولة ذات قدرة عالية.
• المتانة: الخلايا الأسطوانية الفردية قوية من الناحية الميكانيكية بسبب أغلفةها المعدنية. يمكن أن تكون بنوك الطاقة المصنوعة من هذه الخلايا متينة للغاية.
• التكنولوجيا الناضجة: هذه الخلايا لها تاريخ طويل من الاستخدام وخصائص أدائها مفهومة جيدًا. الخلايا عالية الجودة موثوقة للغاية.
  بغض النظر عن نوع الخلية, الجودة الشاملة لبنك الطاقة, القدرة (تقاس في MAH أو WH), رقم ونوع منافذ الإخراج, والأهم من ذلك, جودة نظام إدارة البطاريات المدمج (خدمات إدارة المباني) كلها عوامل حرجة. يحمي BMS من الإفراط في الشحن, الإفراط في الشحن, دوائر قصيرة, وارتفاع درجة الحرارة, وهو أمر حيوي للسلامة في كل من LI-ion و Lipo Power Banks. بينما يركز GYCX Solar على حلول بطارية أكبر, إن فهم هذه التطبيقات الشائعة يساعد الجميع على تقدير تكنولوجيا البطارية بشكل أفضل!

ما هو عمر بطارية بوليمر الليثيوم?

إذا كنت تفكر في جهاز يستخدم بطارية ليثيوم بوليمر, أو ربما مصادر خلايا Lipo لمشروع مخصص, والسؤال الرئيسي هو كم من الوقت يمكنك أن تتوقع القيام به. كما هو الحال مع جميع البطاريات, عمر بطارية Lipo ليس بلا حدود ويعتمد على عدة عوامل.

بطارية النموذجية للليثيوم بوليمر على مستوى المستهلك, في كثير من الأحيان باستخدام LCO (أكسيد الكوبالت الليثيوم) أو NMC (ليثيوم نيكل المنغنيز أكسيد الكوبالت) الكيمياء في خلايا الحقيبة, عادة ما يكون عمر من حوله 300 ل 500 دورات تفريغ الشحن. قد تصل بعض الخلايا المتميزة إلى 1000 دورات.

من حيث الحياة التقويمية (كم من الوقت يستمر بغض النظر عن الاستخدام), ستظهر العديد من بطاريات Lipo تدهورًا ملحوظًا بعد 2 ل 3 سنين, على الرغم من أن البعض يمكن أن يستمر لفترة أطول مع رعاية جيدة. لكن, إذا كانت بطارية LIPO تستخدم كيمياء أكثر قوة مثل LFP (الفوسفات الحديد الليثيوم) - وهو أقل شيوعًا للرقيقة, Lipo المستهلك المرن ولكن ممكن للتطبيقات الأخرى - ستكون عمر الدورة أعلى بكثير (2,000+ دورات).

الغوص أعمق: تعظيم صحة بطارية Lipo

شخصيات العمر 300-500 دورات و 2-3 سنوات شائعة لبطاريات Lipo الموجودة في العديد من الإلكترونيات المحمولة مثل الهواتف الذكية, أجهزة لوحية, طائرات بدون طيار, وأجهزة RC. من المهم أن تتذكر أن "نهاية الحياة" بالنسبة إلى البطارية ، عادة ما يعني البطارية أنها تحمل شحنًا أقل بكثير مما كانت عليه عندما جديد (على سبيل المثال, 70-80% من قدرتها الأصلية), ليس بالضرورة أنه يتوقف عن العمل بالكامل.
تؤثر عدة عوامل على المدة التي ستستمر فيها بطارية LIPO:

• كيمياء: كما ذكر, خلايا LECO/NMC القائمة على LIPO, محسّن لكثافة الطاقة العالية في الحزم الصغيرة, سيكون لها حياة أقصر من الخلية المستندة إلى LFP, حتى لو كان بتنسيق البوليمر.
• حرارة: يعد التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة عدوًا رئيسيًا لبطاريات Lipo. يسرع تدهور المواد الكيميائية ويمكن أن يقصر عمره بشكل كبير. تجنب ترك الأجهزة التي تعمل بالطاقة في السيارات الساخنة, على سبيل المثال.
• العادات التفريغ/الشحن: استمرار استنزاف ليبو 0% أو الحفاظ عليها دائمًا مشحونة 100% يمكن أن يضع ضغوطًا على البطارية. للعديد من كيمياء ليبو, الحفاظ على تهمة بين 20% و 80% يمكن أن تساعد في إطالة حياة الدورة, على الرغم من أن BMS جيدة في كثير من الأحيان تدير هذا.
• الإجهاد البدني: الحقيبة الناعمة لخلية Lipo أكثر عرضة للثقب, الانحناء, أو التأثير من خلية أسطواني صلبة. يمكن أن يؤدي الأضرار المادية إلى فشل مبكر ومخاطر السلامة.
• تورم (الانتفاخ): متأخر , بعد فوات الوقت, أو بسبب مشاكل مثل الشحن الزائد, الإفراط في الشحن, أو عيوب داخلية, يمكن أن تتضخم بطاريات Lipo بسبب تراكم الغاز من تحلل المنحل بالكهرباء.
  العناية المناسبة واستخدام شاحن عالي الجودة مصمم للبطارية المحددة يمكن أن تحدث فرقًا كبيرًا في الحصول على أقصى استفادة من بطارية Lipo الخاصة بك.

هل يمكنني شحن بطارية بوليمر الليثيوم مع شاحن ليثيوم أيون?

حصلت على عدة أجهزة شحن ملقاة حولها? من المغري الاعتقاد أنه يمكنك استخدام المعيار الخاص بك "ليثيوم أيون" شاحن لـ "ليثيوم بوليمر الخاص بك" بطارية.
ولكن هل هو آمن?
يعد استخدام الشاحن الصحيح أمرًا بالغ الأهمية لكل من سلامة وصحة أي بطارية تعتمد على الليثيوم.

غالباً, نعم, أنت يستطيع شحن ليثيوم بوليمر (يبو) بطارية مع شاحن مخصص لـ "الليثيوم أيون" البطاريات, متاح تتطابق جهد الشاحن والإعدادات الحالية تمامًا مع مواصفات بطارية Lipo, وكلاهما مصمم لنفس ملف تعريف شحن كيمياء ليثيوم أيون الكامنة (عادةً CC/CV - الجهد الثابت/الجهد الثابت).

لكن, من الأفضل دائمًا استخدام الشاحن الذي أوصت به البطارية أو الشركة المصنعة للجهاز على وجه التحديد, أو متطابقة, استبدال معتمد.

الغوص أعمق: أهمية الشحن المتطابق

لأن بطاريات الليثيوم بوليمر نكون نوع معين من بطارية ليثيوم أيون, متطلبات الشحن الأساسية هي نفسها بشكل عام.

معظم بطاريات عائلة الليثيوم أيون, بما في ذلك LIPO, يتم شحنها باستخدام CC/CV (تيار ثابت / الجهد الثابت) خوارزمية.

يطبق الشاحن أولاً تيارًا ثابتًا حتى تصل البطارية إلى جهد معين, ثم يتحول إلى الحفاظ على جهد ثابت أثناء انخفاض التيار تدريجياً مع ارتفاع البطارية.
العوامل الحاسمة عند النظر في استخدام "ليثيوم أيون" شاحن لبطارية Lipo:

• توافق الجهد: جهد إخراج الشاحن يجب تطابق مواصفات الجهد المشحونة بالكامل بالبطارية. بالنسبة لمعظم بطاريات Lipo أحادية الخلية (والعديد من أنواع Li-ion التقليدية الخلية مثل 18650s), هذا هو 4.2 فولت. سيؤدي استخدام شاحن مع جهد أعلى, وهو أمر خطير للغاية.
• التصنيف الحالي (معدل الرسوم): يجب ألا يتجاوز الناتج الحالي للشاحن الحد الأقصى للبطارية الموصى به (غالبًا ما يتم التعبير عنه كمعدل C., على سبيل المثال, 0.5ج أو 1 ج). يمكن أن يسبب الشحن في ارتفاع درجة الحرارة ارتفاعًا في ارتفاع درجة الحرارة وتلف البطارية, تقليل عمرها.
• توافق الموصل: بوضوح, يجب أن يتطابق الموصل المادي, لكن هذا وحده لا يضمن التوافق الكهربائي.
• جودة الشاحن & ميزات السلامة: سيحتوي شاحن ذو جودة جيدة على ميزات أمان مدمجة مثل حماية الشحن الزائد, الحماية الزائدة من التيار, وأحيانًا مراقبة درجة الحرارة. هذا مهم بشكل خاص إذا كانت BMS الخاصة بالبطارية أساسيًا للغاية أو إذا كنت تقوم بشحن الخلايا الفردية.

بينما العديد من "ليثيوم أيون" قد تعمل أجهزة الشحن مع بطاريات Lipo إذا كانت جميع المواصفات محاذاة, يكون خطر الخطأ مرتفعًا إذا لم تكن متأكدًا.

القاعدة الذهبية: عندما تكون في شك, استخدم الشاحن الأصلي أو معتمد بشكل صريح على أنه متوافق من قبل البطارية أو مصنع الجهاز.

لأنظمة البطارية الأكبر مثل تلك المستخدمة في تخزين الطاقة الشمسية, وحدة تحكم الشحن المتكاملة (في كثير من الأحيان جزء من العاكس, مثل أولئك من Growatt أو Huawei نعمل معهم) تم تصميمه وبرمجته على وجه التحديد لحزمة البطارية المتصلة, ضمان الشحن الآمن والمثلي.

فهم الاختلافات بين "li-ion التقليدية" و "Lipo" البطاريات تساعدك على اختيار التكنولوجيا المناسبة لاحتياجاتك, سواء كان ذلك هو تعدد استخدام عامل الشكل أو القوي, طبيعة فعالة من حيث التكلفة للعديد من خلايا لي أيون التقليدية.

في جيكس سولار, نساعد عملائنا على التنقل في هذه الخيارات لمتطلبات تخزين الطاقة الأكبر الخاصة بهم, التأكد من سلامة, موثوق, وحلول طويلة الأمد.

إذا كانت لديك أسئلة حول أفضل نوع بطارية لمشروع الطاقة الشمسية الخاصة بك, تخزين الطاقة التجارية, أو احتياجات الجملة, يرجى التواصل. نحن هنا لتوفير الوضوح والمنتجات المناسبة.

ابدأ استفسارك مع GYCX Solar اليوم!