تفاوت باتری لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر: کدام بهتر است؟

مقایسه عملکرد یک باتری لیتیوم یون در برابر لیتیوم پلیمر موضوعی است که در زمان طراحی و ساخت انواع محصولات الکترونیکی قابل حمل باید به آن توجه کنید. درواقع تنها با دانستن تفاوت باتری لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر قادر هستید یک منبع انرژی سیار و قابل شارژ را در یک دستگاه تعبیه نمایید.

همانطور که می دانید دستگاه‌های الکترونیکی مدرن مانند دوربین دیجیتالی٬ موبایل٬ لب تاپ و… از دو نوع باتری لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر استفاده می‌کنند. اما این دو چه فرقی دارند و کدامیک بهتر است؟

امروزه باتری‌های لیتیوم یون، تأمین تغذیه اکثر وسایل الکترونیکی را برعهده دارند. اما احتمالا به دستگاه‌هایی هم برخورده‌اید که از باتری لیتیوم پلیمر استفاده کرده‌اند.

ممکن است واضح به نظر نرسد، اما باتری‌های لیتیوم یون (Li-ion) و لیتیوم پلیمر (Li-Po) تفاوت‌های قابل توجهی دارند و ما در این مقاله سعی می‌کنیم نگاهی عمیق‌تر به این باتری‌ها داشته باشیم تا ببینیم باتری‌های لیتیومی چطور تغذیه دستگاه‌هایی را که به طور روزمره از آنها استفاده می‌کنیم٬ تأمین می‌کنند.

با خرید انواع باتری های قابل شارژ و لیتیومی٬ یک منبع انرژی قابل حمل قدرتمند را برای دستگاه الکترونیکی خود ایجاد نمایید.

کاربرد باتری لیتیوم یونی (Li-ion) چیست؟

همانطور که ذکر شد باتری‌های لیتیوم یون در حال حاضر بیشترین کاربرد را در وسایل الکترونیکی قابل حمل اعم از گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها و تبلت‌ها دارند. این باتری‌ها از ۴ جز اصلی ساخته شده‌اند:

باتری لیتیوم پلیمر چیست؟

باتری لیتیوم پلیمر نسبتاً جدیدتر از نوع مرسوم لیتیوم یون است و به تازگی در گوشی‌های هوشمند نیز استفاده می‌شوند. در اصل لیتیوم پلیمر یکی از امیدوار کننده‌ترین جایگزین‌های نوع لیتیوم یون است.

علت اصلی این موضوع، توانایی شارژ سریع این باتری‌هاست. باتری‌ های لیتیوم پلیمر در ابتدا در گوشی‌های قدیمی‌تر متفرقه و بعضی لپ‌تاپ‌ها یافت می‌شدند. اما امروزه دستگاه‌هایی مانند پهپادها نیز از این باتری‌ها استفاده می‌کنند. همچنین به علت انعطاف‌پذیری بالا و سبکی، در پاوربانک‌ها نیز یافت می‌شود.

دقیقاً مانند باتری‌های لیتیوم یون،‌ باتری‌ های لیتیوم پلیمر نیز شامل آند و کاتد هستند اما تفاوت باتری لیتیوم یون و پلیمر در این ساختار به چشم می خورد یعنی نوع پلیمری به جای الکترولیت مایع، از نوعی الکترولیت ژل مانند، استفاده می‌کنند. یکی از علل عمر بیشتر این باتری‌ها همین موضوع است. همچنین الکترولیت ژل مانند، باعث می‌شود نگرانی از بابت نشت مایع وجود نداشته باشد. اما ژل الکترولیت در طی زمان سفت می‌شود در نتیجه قابلیت حرکت آزاد یون‌ها کم شده و چرخه عمر باتری را کم می‌کند.

---

---

۸ تفاوت اصلی بین باتری‌ های لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر

برای انجام یک مقایسه کامل بین لیتیوم پلیمر و باتری لیتیوم یون بهتر است تفاوت های اصلی این دو فناوری را بشناسیم:

1) قیمت

یکی از علل اصلی استفاده گسترده از لیتیوم یون، قیمت پایین آن‌هاست. تکنولوژی‌های جدید، قیمت این باتری‌ها را تقریبا نصف کرده و به خاطر اینکه مدت نسبتا زیادی است که تولید می‌شوند، تکنولوژی ساخت آن‌ها نیز پیشرفت کرده و البته ساده‌تر شده است.

اگر مستقیماً قیمت باتری‌ها را مقایسه کنیم هزینه ساخت باتری لیتیوم پلیمر قدری بیشتر است. به همین خاطر معمولاً در دستگاه‌های الکترونیکی ارزان‌تر استفاده نمی‌شوند.

2) چگالی توان

چگالی توان عبارتست از مقدار انرژی که باتری به نسبت وزن خود می‌تواند ذخیره کند. بنابراین باتری با چگالی توان بیشتر، در وزن یکسان می‌تواند زمان بیشتری کار کند.

باتری‌های لیتیوم یون می‌توانند نسبت به لیتیوم پلیمر تا ۴ برابر شارژ بیشتری در اندازه یکسان نگه دارند. همین موضوع آن‌ها را برای استفاده در دستگاه‌های با سایز کوچک مناسب می‌سازد. از طرف دیگر معمولاً نیاز است باتری‌های لیتیوم پلیمر در پوشش‌های پلاستیکی قرار گیرند که باعث افزایش حجم آن‌ها و نامناسب بودن برای وسایل کوچک می‌شود.

با این حال با ظهور روش‌ها و تکنولوژی‌های جدید ابعاد باتری‌ها می‌تواند دچار تغییر شود.

3) امنیت

باتری‌های لیتیوم پلیمر عموما از مشابه‌های لیتیوم یونی خود امن‌تر هستند. علت اصلی این امر بسته‌بندی محکم و قابل اطمینان آن‌هاست. یک باتری لیتیوم پلیمر با پوسته محکم می‌تواند فشارهای خارجی را تحمل کند و احتمال خطر را کاهش دهد.

4) نرخ دشارژ خودکار

نرخ دشارژ خودکار باتری‌های لیتیوم پلیمر در مقایسه با لیتیوم یون به طور قابل توجهی کمتر است؛ بنابراین هنگامی که از دستگاه خود استفاده نمی‌کنید نگرانی از بابت خالی شدن باتری را نخواهید داشت. به علاوه، نگهداری طولانی مدت از باتری Li-Po ساده‌تر از Li-ion است.

5) تطبیق‌ پذیری

از مزایای کمتر شناخته شده باتری‌های لیتیوم پلیمر تطبیق‌پذیری آنهاست و نه تنها در گوشی‌های هوشمند، پاور بانک‌ها و لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شوند؛ می‌توان مدل‌های مناسبی از آن‌ها را برای استفاده در پهپادهای مختص سرگرمی یا اسباب‌بازی‌های کنترل از راه دور پیدا و خریداری کرد.

تطبیق پذیری Li-Poها به خاطر ذات قابل شخصی‌سازی آن‌هاست. به خاطر نوع الکترولیت باتری‌های لیتیوم پلیمر، می‌توان آن‌ها را در هر اندازه و شکلی پیدا کرد و سازنده‌های مختلف از این آزادی عمل استفاده می‌کنند. امروزه می‌توان باتری‌های Li-Po با ظرفیت ۱۰۰ میلی آمپر ساعت تا ۱۰۰۰۰ میلی آمپر ساعت و حتی بیشتر را در بازار پیدا و تهیه کرد. برخی از باتری‌های Li-Po نیز ضخامت بسیار کمی در حدود ۱ میلی متر دارند.

6) عمر مفید

باتری‌های لیتیوم یون معمولاً عمر مفید بیشتری از لیتیوم پلیمر دارند. در حالی که یک باتری لیتیوم یون به طور متوسط ۲ تا ۳ سال عمر می‌کند، باتری‌های لیتیوم پلیمر عمر مفید کمتری دارند. این موضوع همانطورکه اشاره شد، به علت سفت شدن تدریجی ژل درون Li-Po رخ می‌دهد.

7) تعمیر و نگهداری

باتری‌های لیتیوم یون برخلاف لیتیوم پلیمرها به هیچ‌گونه نگهداری خاصی نیاز ندارند. توجه کنید بسیاری از شایعات در مورد نحوه شارژ باتری‌ها وجود دارد که در مورد باتری‌های جدید صادق نیستند.

در مورد نگهداری باتری‌های لیتیوم پلیمر، قبل از نگهداری طولانی مدت باید حدود ۳۰ درصد ظرفیت خود شارژ شوند. به طور مشابه باتری‌های Li-Po بزرگ‌تر نیاز به شارژر- بالانسرهای خاص دارند.

8) قابلیت حمل

هر دو باتری لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر قابل حمل هستند. با این حال در این مشخصه لیتیوم پلیمر برتری دارد چون در طراحی‌های نازک هم یافت می‌شود. برای همین است که این باتری‌ها در وسایل الکترونیکی کوچک بیشتر استفاده می‌شوند.