تبدیل ولتاژ شارژر ها از ۱۱۰ به ۲۲۰ ولت
۱۳۹۷-۱۱-۰۴باتری های نیکل کادمیوم (NiCd) و لیتیوم یون (Li-ion) هر دو از انواع باتری های قابل شارژ هستند، اما از نظر شیمیایی، عملکرد و کاربردها تفاوت های قابل توجهی دارند.
Batteries
باتری های نیکل کادمیوم (NiCd) و لیتیوم یون (Li-ion) دو نوع مختلف از باتری های قابل شارژ هستند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. باتری های NiCd فناوری قدیمی تری دارند و معمولاً ارزان تر از باتری های Li-ion هستند. با این حال، آنها از "اثر حافظه" رنج می برند، به این معنی که اگر قبل از تخلیه کامل به طور مکرر شارژ شوند، ظرفیت خود را از دست می دهند. باتری های Li-ion چگالی انرژی بالاتری دارند، به این معنی که می توانند انرژی بیشتری را در اندازه و وزن مشابه ذخیره کنند. آنها همچنین از اثر حافظه رنج نمی برند.
باتری های نیکل کادمیوم (NiCd)
مزایا:
طول عمر چرخه ای بالا: اگر به درستی نگهداری شوند، می توانند بیش از 1000 چرخه شارژ/دشارژ را تحمل کنند.
عملکرد خوب در دماهای شدید: در دماهای پایین و بالا عملکرد نسبتاً خوبی دارند.
قابلیت شارژ سریع و ساده: حتی پس از ذخیره سازی طولانی مدت به راحتی شارژ می شوند.
عملکرد خوب در نرخ دشارژ بالا: می توانند جریان بالایی را به طور مداوم ارائه دهند، که برای ابزارهای برقی و برخی کاربردهای صنعتی مناسب است.
مقاومت در برابر سوء استفاده: نسبت به شارژ یا دشارژ بیش از حد مقاوم تر هستند.
قیمت نسبتاً پایین تر: معمولاً ارزان تر از باتری های لیتیوم یون هستند (اگرچه هزینه در طول عمر چرخه ای ممکن است متفاوت باشد).
موجود در طیف گسترده ای از اندازه ها و ظرفیت ها.
معایب:
چگالی انرژی پایین: در مقایسه با باتری های لیتیوم یون، انرژی کمتری را در واحد وزن و حجم ذخیره می کنند، بنابراین سنگین تر و بزرگتر برای همان ظرفیت هستند.
اثر حافظه: اگر قبل از تخلیه کامل به طور مکرر شارژ شوند، ممکن است ظرفیت خود را از دست بدهند. برای جلوگیری از این امر، باید به طور دوره ای به طور کامل تخلیه شوند.
نرخ خود تخلیه بالا: حتی زمانی که استفاده نمی شوند، شارژ خود را سریعتر از باتری های لیتیوم یون از دست می دهند.
سمی بودن: حاوی کادمیوم هستند که یک فلز سنگین سمی است و نگرانی های زیست محیطی را در مورد دفع آنها ایجاد می کند. استفاده از آنها در برخی کشورها محدود شده است.
ولتاژ سلولی پایین تر: ولتاژ اسمی هر سلول حدود 1.2 ولت است، در حالی که برای لیتیوم یون حدود 3.7 ولت است، بنابراین برای رسیدن به ولتاژ مشابه به سلول های بیشتری نیاز است.
باتری های لیتیوم یون (Li-ion)
مزایا:
چگالی انرژی بالا: انرژی بیشتری را در واحد وزن و حجم ذخیره می کنند، بنابراین سبک تر و کوچکتر برای همان ظرفیت هستند.
نرخ خود تخلیه پایین: شارژ خود را برای مدت طولانی تری حفظ می کنند.
بدون اثر حافظه: نیازی به تخلیه کامل قبل از شارژ مجدد ندارند.
ولتاژ سلولی بالا: ولتاژ اسمی هر سلول حدود 3.7 ولت است، که امکان طراحی باتری های کوچکتر و سبک تر را برای ولتاژهای بالا فراهم می کند.
طول عمر چرخه ای خوب: بسته به نوع و نحوه استفاده، می توانند تا هزاران چرخه شارژ/دشارژ را تحمل کنند (اگرچه معمولاً کمی کمتر از NiCd با نگهداری خوب).
عملکرد خوب در طیف وسیعی از دماها: اگرچه به اندازه NiCd در دماهای شدید مقاوم نیستند، اما در محدوده دمایی وسیعی عملکرد قابل قبولی دارند.
تنوع بالا: انواع مختلفی از شیمی لیتیوم یون با ویژگی ها و کاربردهای خاص وجود دارد.
سازگار با محیط زیست تر (نسبت به NiCd): فاقد کادمیوم سمی هستند.
معایب:
هزینه بالاتر: معمولاً گران تر از باتری های نیکل کادمیوم هستند.
مدار محافظتی مورد نیاز: برای جلوگیری از شارژ یا دشارژ بیش از حد و گرم شدن بیش از حد، به مدارهای محافظتی نیاز دارند که می تواند هزینه و پیچیدگی را افزایش دهد.
حساسیت به دما: عملکرد و طول عمر آنها می تواند تحت تأثیر دماهای بسیار بالا یا پایین قرار گیرد.
نگرانی های ایمنی: در صورت آسیب دیدگی، شارژ یا دشارژ نادرست، می توانند دچار گرمای بیش از حد، آتش سوزی یا انفجار شوند (اگرچه با مدارهای محافظتی این خطر به طور قابل توجهی کاهش می یابد).
طول عمر محدود: حتی اگر استفاده نشوند، به مرور زمان ظرفیت خود را از دست می دهند (اثر تقویمی).
پیچیدگی بازیافت: بازیافت آنها می تواند پیچیده و پرهزینه باشد.
محدودیت منابع: دسترسی به برخی مواد مورد استفاده در ساخت آنها (مانند لیتیوم و کبالت) ممکن است در آینده محدود شود.
نتیجه گیری
انتخاب بین باتری های نیکل کادمیوم و لیتیوم یون به نیازها و کاربردهای خاص بستگی دارد.
اگر هزینه اولیه پایین، دوام، عملکرد خوب در دماهای شدید و نرخ دشارژ بالا مهم هستند، و اثر حافظه و سمیت کادمیوم قابل مدیریت هستند، باتری های نیکل کادمیوم می توانند گزینه مناسبی باشند (اگرچه استفاده از آنها به دلیل مسائل زیست محیطی رو به کاهش است).
اگر وزن و اندازه کم، چگالی انرژی بالا، نرخ خود تخلیه پایین و عدم وجود اثر حافظه اولویت دارند، و هزینه بالاتر و نیاز به مدارهای محافظتی قابل قبول هستند، باتری های لیتیوم یون معمولاً انتخاب بهتری هستند. به همین دلیل است که آنها در اکثر دستگاه های الکترونیکی قابل حمل، وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم های ذخیره انرژی مدرن استفاده می شوند.
