باتریها همه جا در زندگی ما هستند: باتریهای دکمهای در کلید ماشین، باتریهای قلمی قلمی در چراغ قوه، باتریهای سرب-اسید در خودروهای الکتریکی، باتریهای لیتیومی در خودروهای با انرژی جدید. تنوع گسترده انواع باتری و اصطلاحات فنی می تواند بسیاری از مردم را گیج کند.
در واقع، طبقه بندی و انتخاب باتری چندان پیچیده نیست. با کنار گذاشتن فرآیندهای پیچیده تولید و اصول شیمیایی، تمرکز بر سناریوهای کاربردی تشخیص تفاوت ها، کاربردها و مزایا/معایب باتری های مختلف را آسان می کند.
طبقه بندی پایه: درک باتری های اولیه و ثانویه
طبقه بندی اصلی همه باتری ها از یک استاندارد پیروی می کند: آیا می توان آنها را شارژ کرد و دوباره استفاده کرد. این آنها را به باتری های اولیه و ثانویه دسته بندی می کند. این پایه و اساس برای درک همه باتری ها است. یادآوری این طبقه بندی نیمی از نبرد است.
باتری های یکبار مصرف: طراحی شده برای سناریوهای کم مصرف-
باتریهای اولیه که به آنها باتریهای غیرقابل شارژ نیز میگویند، تحت واکنشهای شیمیایی برگشتناپذیری قرار میگیرند. پس از اتمام، آنها باید دور ریخته شوند و نمی توان آنها را دوباره شارژ کرد. مزیت اصلی این نوع باتری قیمت پایین، اندازه کوچک و میزان تخلیه خود{3} پایین آن است. این باتری برای دستگاه هایی با مصرف انرژی کم، استفاده گاه به گاه، و بدون نیاز به شارژ مکرر مناسب است، و آن را به "نگرانی-رایگان ترین باتری در زندگی روزمره ما تبدیل می کند.
دو نوع رایج از باتری های اولیه که ما روزانه با آنها روبرو می شویم عبارتند از:
1. باتری دکمه ای: "استاندبای استاد" برای کلید خودرو و دستگاه های الکترونیکی
باتریهای دکمهای در کلید خودرو، ساعتهای هوشمند، و اندازهگیری قند خون، عمدتاً باتریهای لیتیوم-دی اکسید منگنز، معمولاً CR2032 و CR2025 هستند. "CR" سیستم شیمیایی لیتیوم / دی اکسید منگنز را نشان می دهد. ویژگیهای آن کاملاً با سناریوهای استفاده آن مطابقت دارد: ولتاژ بالای 3 ولتی، نرخ تخلیه خود{5} بسیار پایین (هنوز بعد از سه تا پنج سال قدرت دارد)، اندازه کوچک (فضای زیادی را اشغال نمیکند) و عملکرد بسیار پایدار. این مزایا به آن اجازه میدهد تا نیازهای دستگاههایی مانند کلید ماشین و ساعتهای هوشمند را که به زمانهای آماده به کار طولانی و تخلیه گاه به گاه نیاز دارند، برآورده کند.
2. باتری های AA/AAA: موارد ضروری برای چراغ قوه و کنترل از راه دور
باتریهای AA/AAA مورد استفاده در چراغ قوه، کنترل تلویزیون و اسباببازیهای کودکان عمدتاً در دو نوع هستند و الگوی «تعویض نسلی» مدتهاست ایجاد شده است:
باتریهای کربن روی{0} منگنز
ارزانترین باتریهای سلول خشک، اما با اشکالات قابل توجه-ظرفیت کم، نامناسب برای تخلیه جریان بالا-و مستعد نشتی است که میتواند به دستگاهها آسیب برساند. آنها به تدریج از بازار خارج می شوند.
باتری های قلیایی روی{0} منگنز
انتخاب جریان اصلی فعلی و محصول اصلی برندهایی مانند Nanfu و Changhong. در مقایسه با باتریهای کربنی-روی، آنها چندین برابر ظرفیت، عملکرد پایدارتر را ارائه میدهند و میتوانند با دستگاههای-کم توان و جریان بالا- استفاده شوند. قیمت آنها نیز متوسط است و کاملاً نیازهای دستگاه های کوچک روزمره مانند چراغ قوه و کنترل از راه دور را برآورده می کند.
یک یادآوری کوچک: باتری های AA/AAA قابل شارژ نیز در بازار موجود هستند. اینها در واقع باتری های ثانویه هستند، در درجه اول باتری های نیکل-هیدرید فلزی، نه باتری های اولیه. آنها برای دستگاه هایی که نیاز به تعویض مکرر باتری دارند مناسب هستند و در هزینه های قابل توجهی صرفه جویی می کنند.
باتری های قابل شارژ: "هسته انرژی" دستگاه های برق
باتری های قابل شارژ که به عنوان باتری های ثانویه نیز شناخته می شوند، دارای واکنش های شیمیایی داخلی برگشت پذیر هستند. با شارژ کردن، مواد فعال می توانند عملکرد خود را بازیابند و امکان استفاده مکرر را فراهم کنند. مزایای اصلی این باتری ها چگالی انرژی بالا و قدرت تخلیه بالا است که آنها را برای دستگاه هایی که نیاز به شارژ مکرر و تامین مداوم مقادیر زیادی انرژی دارند مناسب می کند. از دوچرخه های برقی گرفته تا خودروهای برقی، از تلفن های همراه گرفته تا نیروگاه های ذخیره انرژی، همه به پشتیبانی از باتری های قابل شارژ متکی هستند.
باتریهای قابل شارژ متداول در زندگی روزمره ما، از کلاسیک گرفته تا مد روز، عمدتاً شامل باتریهای سرب{0}اسید و باتریهای لیتیوم{1} و همچنین باتریهای گرافن محبوبتر اخیراً، باتریهای سدیم- و باتریهای{3} حالت جامد هستند. برای درک آسان آنها را یکی یکی تجزیه می کنیم.
در بین باتریهای قابل شارژ، باتریهای سرب{0}اسید و باتریهای لیتیوم{1} یون در حال حاضر پرمصرفترین «نیروی اصلی» هستند. یکی بر هزینه کم و عملکرد پایدار تأکید دارد، در حالی که دیگری بر عملکرد بالا و سازگاری با سناریوهای متعدد تأکید دارد. آنها بخشهای مختلف بازار را اشغال میکنند و همچنان نقشهای مهمی را در زمینههای مربوطه خود ایفا میکنند.
باتریهای سرب-اسید:"دوست قدیمی" دوچرخه های برقی
باتریهای سرب-اسید یکی از کلاسیکترین باتریهای قابل شارژ و رایجترین نوع باتری مورد استفاده در دوچرخههای برقی هستند. این فناوری برای چندین دهه در حال توسعه بوده و بسیار بالغ است. راخط مونتاژ بسته باتریبرای دوچرخه برقی نیز در حال حاضر در برخی کشورها محبوب شده است. مزایای اصلی: هزینه ساخت پایین، توانایی دستیابی به تخلیه جریان بالا، عملکرد شروع و شتاب خوب، ایمنی نسبتاً بالا، و هزینه های نگهداری و تعویض کم، که آنها را برای سناریوهای حساس به قیمت مناسب می کند. معایب قابل توجه: چگالی انرژی بسیار کم، اندازه باتری بزرگ و سنگین، عمر چرخه کوتاه (معمولاً پس از حدود 300 چرخه تخلیه{4}، تخریب قابل توجهی را نشان می دهد)، و وجود فلزات سنگین مانند سرب و اسید سولفوریک، که آنها را با محیط زیست ناسازگار کرده و به استانداردهای بازیافت بالایی نیاز دارد. وضعیت فعلی: در دوچرخههای برقی استاندارد ملی جدید، باتریهای سرب{6}}اسیدی به تدریج با باتریهای لیتیومی سبکتر و بادوامتر- جایگزین میشوند. با این حال، آنها هنوز هم در دوچرخههای برقی قدیمی،-وسایل نقلیه رفتوآمد کمسرعت، و{10}}وسایل نقلیه تدارکات آگاهانه و سه چرخهها، به دلیل هزینه{11}}کارآمدی، جایگاهی دارند.
باتریهای لیتیوم{0}: «نیروی اصلی» وسایل نقلیه با انرژی جدید
باتریهای لیتیوم{0} یون اکنون به «باتریهای ستارهای» تبدیل شدهاند، که در همه جا از تلفنهای همراه و لپتاپ گرفته تا خودروهای الکتریکی و نیروگاههای ذخیرهسازی انرژی، بهویژه در زمینه وسایل نقلیه با انرژی جدید که جریان اصلی هستند، کاربرد دارند. این یک نوع واحد نیست، بلکه یک "خانواده بزرگ" با چندین مسیر فنی برای انطباق با نیازهای مختلف استفاده است. در میان آنها، باتری های لیتیوم فسفات آهن و باتری های لیتیومی سه تایی دو نوع هسته هستند.
1. باتری های لیتیوم آهن فسفات
باتریهای فسفات آهن لیتیوم در حال حاضر "نیروی اصلی" وسایل نقلیه با انرژی جدید هستند، به خصوص در برخی از مدلهای-و{1}}پایین-که تقریباً همه از این باتری استفاده میکنند. مزایای اصلی: ایمنی بسیار بالا، با آستانه ماشه فرار حرارتی بسیار بالاتر از سایر باتری های لیتیومی. عمر چرخه بسیار طولانی، دستیابی به بیش از 3000 چرخه شارژ-، که به راحتی هفت یا هشت سال استفاده روزانه را دوام میآورد. و هزینه مواد خام کم، باتری را مقرون به صرفه تر می کند. معایب جزئی: چگالی انرژی نسبتاً پایینتر، در نتیجه برد رانندگی برای همان وزن کمی کوتاهتر میشود. عملکرد کم{7}}درجه حرارت کمی ضعیف تر، با مقداری کاهش دامنه در زمستان.
2. باتری های لیتیومی سه تایی
باتری های لیتیوم سه تایی عمدتاً به دو مسیر اکسید منگنز کبالت لیتیوم نیکل (NCM) و اکسید آلومینیوم لیتیوم نیکل کبالت (NCA) تقسیم می شوند. آنها انتخاب ارجح برای-وسایل نقلیه جدید-بالابرد-بالابرد هستند، و به طور گسترده در مدلهای{3}}بالا برندهایی مانند Tesla و NIO استفاده میشوند. مزایای اصلی: چگالی انرژی بالا، ارائه محدوده رانندگی طولانی تر برای همان حجم و وزن. عملکرد عالی در دمای پایین{5}}، حفظ عملکرد تخلیه خوب حتی در زمستان. عملکرد نرخ خوب؛ و سرعت شارژ و دشارژ سریعتر. معایب جزئی: هزینه ساخت بالاتر، در نتیجه قیمت باتری بالاتر. پایداری حرارتی کمی پایین تر، نیاز به سیستم های مدیریت حرارتی سخت گیرانه تری دارد. و ایمنی کمی کمتر از باتری های لیتیوم آهن فسفات است.
علاوه بر این دو نوع اصلی، خانواده باتریهای لیتیوم{0} یونی همچنین شامل باتریهای اکسید کبالت لیتیوم (که عمدتاً در لوازم الکترونیکی مصرفی مانند تلفنهای همراه و لپتاپها استفاده میشوند) و باتریهای اکسید منگنز لیتیوم (که در برخی وسایل نقلیه تخصصی و سناریوهای ذخیرهسازی انرژی استفاده میشوند) میشود. اینها مبادله-بین عملکرد، هزینه و ایمنی متناسب با نیازهای مختلف برنامه را نشان میدهند.
به طور خلاصه، این اصول را به خاطر بسپارید:
- برای دستگاههای یکبار مصرف و کم مصرف، باتریهای اولیه-را انتخاب کنید که راحت و ارزان هستند.
- برای دستگاه هایی که نیاز به شارژ و برق مکرر دارند، باتری های قابل شارژ را انتخاب کنید. باتریهای سرب{0}}اسید یا لیتیوم را بسته به بودجه و نیاز خود انتخاب کنید.
- برای رفتوآمدهای کوتاه{0}}و حساسیت قیمت، باتریهای سرب-اسید یا گرافن را انتخاب کنید.
- برای وسایل نقلیه انرژی جدید و کسانی که به دنبال برد طولانی هستند، باتری های لیتیوم آهن فسفات یا باتری های لیتیوم سه تایی را انتخاب کنید.
- برای کسانی که نیاز شدید به ایمنی و برد دارند، -باتریهای حالت جامد-روی اصلی آینده را در نظر بگیرید.
فناوری باتری از باتریهای سلولی خشک اولیه تا باتریهای{0}حالت جامد امروزی دائماً در حال تغییر است. هر ارتقا برای پاسخگویی بهتر به نیازهای روزانه ما طراحی شده است. امیدواریم این مقاله به شما در درک ماهیت انواع مختلف باتری کمک کند.
در مورد ما
ایسی نیو انرژیارائهدهنده تجهیزات پیشرفته-و راهحلهای کامل خط تولید برای میدان باتری انرژی جدید است. ما متعهد به ارائه خدمات چرخه کامل-از توسعه آزمایشی تا تولید-در مقیاس بزرگ به تولیدکنندگان باتری، مؤسسات تحقیقاتی و سازمانهای نوآور انرژی هستیم. چه در سطح آزمایشگاهی-تولید نمونه، چه آزمایشی-تأیید فرآیند در مقیاس{6}}، یا برنامه ریزی و ساخت خطوط تولید-در مقیاس بزرگ، ما می توانیم-پشتیبانی یکباره را در زمینه طراحی چیدمان کارخانه، تحقیق و توسعه تجهیزات،-نصب و راه اندازی و آموزش عملیات ارائه کنیم.
