بررسی محصول ترفند تکنولوژی قطعات الکترونیک

تفاوت باتری لیتیوم پلیمری Li-Io با باتری لیتیوم یون Li-Io

li-ion-vs-li-po-Digispark
نوشته شده توسط اروند طباطبایی

باتری‌های قابل شارژ بر اساس ساختار شیمیایی و سیکل شارژی به دو دسته بسیار عامه تقسیم میشوند. یکی باتری‌های لیتیوم یون Li-Io و دیگری باتری‌های لیتیوم پلیمر Li-Po می‌باشند. این دو مدل باتری Battery سبک و قابلیت اطمینان بالایی دارند. از این رو در زندگی روزمره ما در بسیاری از گجت‌ها به کار رفته‌اند. از موبایل، لپ تاپ، پاور بانک Power Bank ، دستگاه‌های پزشکی قابل حمل، تبلت و … همگی بسته به نوع کاربردشان از یکی از این دو مدل باتری استفاده می‌کنند. در دیدگاه فنی کاربری و سیکل شارژ و عمر مصرف و دمای کاری و … این دو با هم تفاوت دارد. در ادامه این پست به بررسی تفاوت این دو باتری می‌پردازم.

 

باتری لیتیوم یون Li-Io

تولید انبوه و کاربردی این نوع باتری از سال ۱۹۱۲ شروع شد. البته استفاده عمومی و کاربری برای عامه نداشتند. تا اینکه در سال ۱۹۹۱ توسط شرکت سونی در دوربین‌های هندی کم و واک من و … از این باتری استفاده شد. به عبارتی در طی دهه ۹۰ میلادی ورودی عمومی باتری‌های لیتیوم یون Li-Io بین کاربران بوده است. باتری‌های لیتیوم یون ظرفیت انرژی بالایی دارند و به نسبت انرژی خروجی از قیمت مقرون به صرفه‌تری در مقایسه با باتری‌های لیتیوم پلیمری برخوردارند. اما باتری لیتیوم یونی عمر کوتاه‌تری دارند و اگر سیکل شارژ آن‌ها درست رعایت نشود و یا پس از مدتی شارژ نشوند، سلول مربوطه از بین خواهد رود. از این رو نسبت به زمان شارژ شدن بسیار حساس خواهند بود. اخیرا مصرف این باتری‌ها در ساخت پاور بانک Power Bank بسیار کاربرد پیدا کرده است.

در ادامه به جدول مشخصات فنی باتری لیتیوم یون دقت کنید.

فعالیت شیمیایی دارای الکترولیت
دمای کاری  ۲۰º C- تا ۶۰º C
کاربری لپ تاپ، موبایل و کلا گجت‌های مصرفی
ولتاژ کاری ۳٫۶ و ۷٫۲ ولت
ظرفیت تقریبا دو برابر ظرفیت باتری نیکل کادمیوم
نرخ دشارژ یکنواخت
چرخه شارژ ۳۰۰ – ۴۰۰ سیکل برای هربار تخلیه و شارژر کامل
دمای شارژ  ۰º C تا ۶۰º C
میزان شارژ برای انبار کمتر از ۰٫۱ درصد از ظرفیت باتری
دمای نگهداری  ۲۰º C- تا ۶۰º C
بازیافت خطرناک برای محیط زیست و حتما در زباله‌های قابل بازیافت قرار گیرد.
سایر توضیحات
  • این نوع باتری برای استفاده درون گجت‌ها و وسایل الکترونیکی طراحی شده است.
  • ساختار شیمیایی آن باعث محدودیت در شکل ظاهر سلول‌ها میشود.

 

باتری لیتیوم پلیمر Li-Po

تولید این نوع باتری‌ها ریشه در سال‌های ۱۹۷۰ دارند. اولین نوع این باتری از یک الکترولیت پلیمری جامد که ظاهری شبیه به فیلم پلاستیکی داشت؛ تشکیل شده بود. باتری‌های لیتیوم پلیمر توانایی تولید در ابعاد و ضخامت کارت اعتباری را دارند. این نوع باتری‌ها علاوه بر ایمن بودن وزن کمتری هم دارند. در مقایسه باتری لیتیوم پلیمر Li-Po با نوع لیتیوم یون، هزینه تولید لیتیوم پلیمر بیشتر بوده و انرژی خروجی کمتری نسبت به لیتیوم یون دارند.

در ادامه به جدول مشخصات فنی باتری لیتیوم پلیمر دقت کنید.

فعالیت شیمیایی دارای الکترولیت
دمای کاری راندمان عالی در دمای بسیار پایین و بسیار بالا
کاربری برخی از تلفن‌های همراه، مدارهای الکترونیکی و کلا کالاهایی که به جریان لحظه‌ای زیاد نیاز ندارند.
ولتاژ کاری ۳٫۶ و ۷٫۲ ولت
ظرفیت بسته به ظرفیت و تراکم شیمیایی، در کل برتری بیشتری نسبت به لیتیوم یون دارد.
نرخ دشارژ یکنواخت
چرخه شارژ ۳۰۰ – ۴۰۰ سیکل
چرخه شارژ ۰º C تا ۶۰º C
میزان شارژ برای انبار کمتر از ۰٫۱ درصد از ظرفیت باتری
دمای نگهداری ۲۰º C- تا ۶۰º C
بازیافت خطرناک برای محیط زیست و حتما در زباله‌های قابل بازیافت قرار گیرد.
سایر توضیحات
  • قابل تولید در شکل‌های مختلف
  • بسیار سبک‌تر از باتری‌های نیکلی

 

آتش گرفتن باتری لیتیوم پلیمر Li-Po

 

جمع بندی

تا اینجا متوجه شدیم که تفاوتی بسیاری بین این دو باتری وجود ندارد. مگر در شکل ظاهر و سبک بودن دیگری و یا توان تولید انرژی دیگری و هزینه‌های تولیدی، در نهایت در یک رده قرار دارند. به عنوان مثال اکثرا میدانیم که باتری‌های استفاده شده توسط شرکت‌های بزرگی همچون اپل، موتورولا، سامسونگ و … چه هستند. ساختارهای شیمیایی این دو باتری از لحاظ الکترولیتی بودن فرآیند برای تولید انرژی شبیه به هم است. اینکه چرخه عمر استفاده عمومی از این دو مدل باتری Battery چند سال دیگر دوام خواهد آورد، دقیقا مشخص نیست. ولی به زودی شاهد باتری‌های نسل جدید، با کارایی بیشتر و سبک‌تر و البته هزینه تولیدی که هنوز مشخص نیست، خواهیم بود.

نکته مهم:

باتری استفاده شده در پهپادها از نوع لیتیوم پلیمر Li-Po است. به علت اینکه این باتری سبک‌تر است و قابلیت کار در شرایط دمایی مختلف را دارد. اما سوالی که اکثر کاربران با آن مواجه میشوند. این است که باتری لیتیوم پلیمر مخصوص پهپاد با باتری لیتیوم پلیمر معمولی متفاوت است. بلکه از چند سلول تشکیل شده است. دقت داشته باشید در ربات‌های پرنده مانند پهپادها و دیگر ربات‌ها به علت اینکه نیاز به جریان لحظه‌ای زیادی می‌باشد. باید سلول‌های باتری متفاوت باشند، چرا که در لحظه بلند شدن پهپاد بتواند کل جریان مورد نیاز برای موتورها را تامین کند.

چگونه شارژ کنیم؟

پیشنهاد میکنم حتما از ماژول‌های کنترل شارژ مانند ماژول شارژر TP4056 و یا ماژول شارژر سه چیپ، برای شارژ کردن این باتری‌ها استفاده کنید. باتری لیتیوم پلیمر Li-Po بسیار مستعد به آتش گرفتن و آسیب فیزیکی است. از این رو بدون شک از ماژول شارژر استفاده کنید. همچنین سیکل شارژ را رعایت کنید. یعنی اگر چندین سلول باتری برای مصرفی خاص دارید، دقت کنید که تمامی سلول‌ها در یک سیکل منظم شارژ کامل و تخلیه کامل شوند. همچنین باتری‌های لیتیوم یونی Li-Ion اگر بعد از مدتی بدون شارژ بمانند، حالت خود تخریب پیدا می‌کنند. پس به این دو نکته کاملا دقت کنید.

 

ساخت پاور بانک Power Bank با باتری لیتیوم

 

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.

درباره نویسنده

اروند طباطبایی

بنیانگذار دیجی اسپارک: اولین مرجع تخصصی امبدد سیستم به زبان فارسی / کارشناس سئو و تولید محتوا

هرچه می آموزم میبینم که خیلی کم آموختم. در حال حاضر مدیریت تولید مقطع کارشناسی ارشد هستم. علاقه به رباتیک و تکنولوژی دارم. امیدوارم بتونم دانشی را که آموخته‌ام، به روش‌های مختلفی به کاربران علاقمند منتقل کنم.

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه

۴۹ دیدگاه

  • با سلام و عرض ادب
    آقای طباطبائی توضیحات شما،کامل،مفید ،ساده و روان و در کل عالی بود.با جرٲت میشه گفت طی چند سال اخیر به ندرت مطلب آموزشی مفیدی مشابه ، کار عالی و بی نقص شما مشاهده کردم. متاسفانه در جستجوی فارسی بیشتر اوقات شاهد کپی برداری توسط افراد غیر متخصص میشی که فوق‌العاده کسل کننده بوده و موجب اتلاف وقت و انرژی است.بطور قطع فعالیت شما و دیگر متخصصان مجرب موجب گسترش فرهنگ صحیح در استفاده از نت خواهد شد.
    با سپاس محمود عبدالهی

    • با سلام
      ضمن تشکر از توجه و دقت شما، از اینکه مطالب را با دقت و حوصله مطالعه کرده‌اید سپاسگزارم، طی سال‌های گذشته این موارد توسط کاربران مورد توجه قرار نگرفته است. ولی از آنجایی که رسالتی در پیش داشته‌ایم، همچنان ادامه داده‌ایم.

  • سلام
    به نظرم یکی از خطرناک‌ترین موارد برای باتری لیتیوم پلیمر انفجار و آتشسوزی آنهاست همانطور که در ویدیو بالاهم نمایش دادید، این اتفاق با یک ضربه محکم صورت میگیرد.

  • آقا من خیلی خوشم اومد از ترکوندن باتری لیتیوم پلیمر کلیپ جالبی بود، بعد این باتری های موبایل هم که از همین مدله، درسته؟ اون خطر نداره؟

  • سلام
    ماژول های شارژر تو فروشگاه خودتون موجود هست؟!
    از این سری آموزش ها که مقایسه ای هست بیشتر بپردازین خیلی کاربردیه. مرسی

    • با سلام
      ضمن تشکر از توجه شما، سوال شما خیلی کلی است، برای ماشین کنترلی هر دو مدل میتواند به کار رود.

  • سلام و تشکر از توضیحات شفاف و دقیقتان سوالی دارم اینکه بنده شنیده ام در پاوربانک هم از باتری لیتیوم پلیمر استفاده شده و هم از باتری لیتیوم یون
    این موضوع صحت دارد؟

  • سلام مهندس
    از توضیحات کامل شما متشکرم. بالاخره تونستم یه منبعی پیدا کنم تا بدون حاشیه رفتن اصل مطلب یاد بده
    بازم ممنون

    • با سلام
      ضمن تشکر از توجه شما، بله همانطور که توضیحات هم گفتم لیتییوم پلیمر هستند ولی با لیتیوم پلیمر معمولی متفاوت هستند. برای پهپاد اسباب بازی بستگی به ظرفیت موتورها دارد و به طور معمول ۳۰۰ تا ۵۰۰ میلی آمپر هستند و حدود ۱۰ دقیقه زمان پرواز می‌دهند.

    • با سلام
      ضمن تشکر از توجه شما، در این خصوص برای پهپاد پیشنهاد میشود از باتری لیتیوم پلیمر استفاده کنید. همانطور که در بالا هم توضیح داده شده است. ولی دقت داشته باشید که سلول باتری لیتیوم پلیمر برای پهپاد با سلول معمولی لیتیوم پلیمر متفاوت است.

  • با سلام و خسته نباشید
    واقعا ممنون از توضیحات کامل و عالیتون.
    سوالم این هست با توجه به اینکه این دو باطری در پاور بانک ها استفاده شدن به نظر شما مدل پاوربانکی را که انتخاب کنم بهتر از پاوربانک با باطری لیتیومی استفاده کنم یا پاوربانکی که از باطری یونی استفاده شده؟
    ممنون میشم اگر پاسخ بدین

    • با سلام
      ضمن تشکر از توجه و دقت نظر شما، نکته اول اینکه هر دو مدل باتری لیتیومی هستند ولی یکی ترکیب لیتیوم و پلیمر و دیگری ترکیب لیتیوم و یون، در خصوص انتخاب پاور بانک Power Bank پارامترهای متفاوتی وجود دارد. نمی‌توانید صرفا با نوع باتری انتخاب کنید ولی از نظر بنده پاور بانک با باتری لیتیوم یونی مناسب‌تر است، مسلما وزن بیشتری هم خواهد داشت.

      • تشکر از پاسخ شما
        بله مهندس ببخشید بنده فراموش کردم پلیمر را ذکر ، امکان داره برندی از پاور بانک ها که مورد تائیدتون هست را ذکر کنین، همچنین از نکاتی که گفتید اگر مورد آمپر یا ولتاژ ورود و خروج پاور بانک ها هست توضیح کوچیکی بدین.
        ممنون

        • خواهش می‌کنم، در مورد برند، به دور از مسایل شخصی، به نظر بنده شیائومی دارای کیفیت هم رده با قیمتش می‌باشد. ولی هرگز پاور بانک بدون برند تهیه نکنید. در خصوص آمپر ورودی یا خروجی، مساله‌ای که هست، آمپر را به مانند جریان آب مثال می‌زنند، شما وقتی شیر آب را باز میکنید فشار تا حد مشخصی است ولی شما از تمامی این فشار آب استفاده نمی‌کنید و فقط به اندازه نیاز مصرف میکنید، قضیه آمپر هم همین است، میزان آمپر ورودی یا خروجی هرچقدر که باشد، مصرف کننده همانقدر که نیاز دارد، مصرف می‌کند. به عنوان مثال پاور بانک با خروجی ۲ آمپر، اگر برای شارژ موبایل استفاده شود، در زمان کمتری به نسبت خروجی ۱ آمپر، باتری موبایل را شارژ میکند.

  • سلام با تشکر از مطلب مفیدتون.
    ی سوال درباره پاوربانک ها دارم،
    ۱_ اینکه در کل پاوربانک با باتری های لیتیوم پلیمر بهتره یا لیتیوم یون؟ منظورم اینه که اصلا مهمه که کدوم نوع رو بخرم یا فرق زیادی نداره؟ (قیمتش اصلا مهم نیست شما فرض کنید یکسانه)
    ۲_ طول عمر مفیدشون خیلی باهم باهم تفاوت داره یا نه؟

      • مجددا سلام
        برای شارژ باتری‌ها دستورهای متفاوتی ارایه شده است. ولی در کل هر سلول باتری لیتیومی دارای ولتاژ تخلیه ۳٫۷ ولت و ولتاژ شارژ ۴٫۲ ولت می‌باشد. از این رو بهترین روش، همان شارژ کامل و ۱۰۰ درصد است.

    • با سلام
      ضمن تشکر از توجه شما، در خصوص این سوال شما در چند کامنت بالاتر، توضیحاتی ارایه کرده‌ام. طول عمر مفید این دو باتری تقریبا شبیه به هم است ولی سیکل شارژ متفاوت است. در باتری لیتیوم پلیمر به خصوص اگر مدتی بدون رعایت سیکل شارژ، بماند، دچار فرسودگی خواهد شد. پیشنهاد بنده باتری لیتیوم یونی است.

  • سلام بر استاد طباطبایی
    اولا بابت توضیحات ساده و روان شما تشکر میکنم. سوالی دارم بنده با باتری لیتیوم یونی یک پاور بانک طراحی کرده ام ولی خیلی زود خالی میشه، در این خصوص نظری دارید؟

  • با سلام استاد عزیز
    سوالی داشتم، اولا تشکر میکنم بابت قلم روان و ساده نویسی‌تان، اگر باتری لیتیوم در انبار مانده باشد، فرسوده و فاسد میشود؟

    • با سلام
      ضمن تشکر از توجه شما، بله در این خصوص بسیار دقت کنید این باتری‌ها همانطور که توضیح داده‌ام، اگر درست شارژ و دشارژ نشوند، فاسد خواهند شد. از اینرو اگر هم به مدت زیادی در انبار بماند و شارژ نشوند، همین مورد پیش خواهد آمد.

    • با سلام
      ضمن تشکر از توجه شما، دلایل مختلفی دارد، یکی اینکه اعمال ولتاژ بیش از حد و دلیل دیگر ترکیب‌های شیمیایی داخل سلولی و… البته روش دیگری هم هست که خیلی مرتبط نیست و اون هم ضربه به باتری است مانند آنچه که در ویدیو بالا دیدید.

  • سلام مهندس خسته نباشید، واقعا کارهای شما عالیه
    من باتری لیتیوم یون ۱۸۶۵۰ از دانشجو کیت خریداری کردم. برای شارژ کردن از همان شارژر موبایل می‌توانم استفاده کنم؟