باتری لیتیومی چیست و چه مزایایی دارد؟

باتری لیتیومی

باتری لیتیومی چیست و چه مزایایی دارد؟

افراد جامعه نکات بسیاری را در مورد باتری تلفن های همراه شنیده اند. می توان اشاره کرد بیشتر اطلاعاتی که افراد در مورد باتری های تلفن همراه خود شنیده اند صحیح نیست. ما در این مقاله تصمیم داریم اطلاعات دقیق و درستی در مورد باتری های لیتیومی به شما بدهیم و شما را از مزایا این باتری ها برای تلفن همراه آگاه سازیم.

باتری لیتیومی چیست؟

نوعی از باتری می باشد که از تعدادی واحد تولید کننده برق به نام سلول تشکیل شده است. ولتاژ برق هر کدام از سلول های باتری های لیتیوم دار 3 الی 4 ولت می باشد. پس یک باتری لیتیومی که ولتاژ آن 10 الی 16 ولت می باشد به 3 تا 4 سلول نیاز دارد.

هر سلول موجود در باتری های لیتیومی دارای 3 قسمت است که عبارتند از:

  • الکترود مثبت
  • الکترود منفی
  • الکترولیت

باتری های لیتومی که دارای یون هستند، نسبت به باتری های لیتیومی که دارای فلزات سنگین می باشند آسیب کمتری را به محیط زیست وارد می کنند. زمانی که این باتری ها ولتاژ های خود را از دست بدهند، بازیافت این باتری ها به مراتب بهتر و موثر تر از سوزاندن و دفن کردن آن ها است.

توصیه: اگر می خواهید از باتری ها شناخت بیشتر و بهتری پیدا کنید توصیه می کنم به مجموعه آموزش های مهندسی شیمی مراجعه کنید.

همینطور که از نام باتری های لیتیومی یون دار پیدا است، آن ها به صورت کلی با توجه به حرکت یون ها کار می کنند و ولتاژ مورد نظر را تامین می کنند.

نحوه ذخیره یون ها در این باتری ها

هنگامی که این باتری ها کاملاً شارژ می ‌شود، تمام یون‌ های لیتیوم بین لایه ‌های گرافن (ورق‌های کربن به ضخامت یک اتم) در الکترود گرافیت ذخیره می‌ شوند (همه آن‌ها به سمت چپ منتقل شده‌اند). در این حالت شارژ، باتری در واقع یک ساندویچ چندلایه است و لایه‌های گرافن با لایه‌های یون لیتیوم جایگزین می ‌شوند.

با تخلیه باتری، یون‌ها از الکترود گرافیت به الکترود اکسید کبالت (از چپ به راست) حرکت می ‌کنند. وقتی باتری کاملاً تخلیه شود، همه یون ‌های لیتیوم به سمت الکترود اکسید کبالت در سمت راست حرکت کرده‌اند. یک بار دیگر، یون‌ های لیتیوم به صورت لایه‌ ای در بین لایه‌ های یون کبالت (قرمز) و یون اکسید (آبی) قرار می‌ گیرند. با شارژ و تخلیه باتری‌، یون‌ های لیتیوم از یک الکترود به الکترود دیگر رفت و برگشت می ‌کنند.

مزیت های این نوع از باتری ها

یکی از مزیت های باتری های لیتیومی این است که آن ها از فناوری های قدیمی تر مانند: نیکل و کادمیوم مطمئن تر هستند. باتری های لیتیومی از مشکلی که نام آن اثر حافظه (Memory Effect) می باشد رنج نمی برند.

اگر چه هر باتری لیتیومی فاقد کادمیوم(فلز سمی و سنگین) هستند، از نظر آسیب، آسیب کمتری را به محیط زیست وارد می کنند. همچنین این باتری ها نسبت به مقدار انرژی که ذخیره می کنند دارای وزن کمتری هستند و دفن زباله هایی که دارای این باتری ها هستند خطرناک است و آسیب جدی به محیط زیست وارد می کند.

این باتری ها در ماشین ها نیز کاربرد دارند و باتری های لیتیومی مخصوص ماشین دارای نیم تن وزن هستند و زمانی که شارژ آن ها کامل شود می تواند مسافتی حدود 350 کیلومتر را طی کند.

معایب استفاده از باطری های لیتیومی

برای اینکه بخواهیم معایب این باتری ها را ذکر کنیم باید قبل از هر چیز ببینیم می خواهیم این باتری ها را با کدام نوع از باتری ها مقایسه کنیم.

باتری های لیتیومی موجود در ماشین ها علاوه بر توانایی رقابت با دیگر باتری ها توانایی رقابت با بنزین را هم دارند، اما انرژی کمتری را در واحد جرم ذخیره می کنند. این بدین معناست که شما می توانید باتری موجود در خودرو خود را در عرض چند دقیقه شارژ کنید ولی انرژی و توان کافی را ندارد.

باید توجه داشته باشید که این عیب موجود در این نوع از باتری ها با مزایایی همچون: اقتصادی بودن و کمتر بودن نسبی آلودگی هوا هم پوشانی دارد.

اگر باتری لیتیومی وسیله ‌ای برای تخلیه گاز های تولید شده در هنگام شارژ (عمدتاً مونوکسید کربن، دی اکسید کربن و هیدروژن) نداشته باشد، ممکن است مانند بالشتک ‌های کوچک باد شود.

این نوع از باتری ها در آینده چه پیشرفتی می کنند؟

اکنون این باتری ها مزیت های بیشتری نسبت به باتری های نیکل و کادمیوم دارند. توجه داشته باشید که با وجود مزایای بسیار زیاد، این نوع از باتری ها هنوز هم ایراداتی دارند که دانشمندان به دنبال کشف و پیدا کردن راه حل برای بهبود آن هستند.

همینطور که شما در حال مطالعه این مقاله هستید، تحقیقات بسیار زیادی در زمینه باتری های لیتیومی در حال انجام است.