برندها
مقالات تخصصی
نکاتی برای استفاده از باطریهای Li-ion
سپتامبر
نحوه نگهداری باطریهای Li-ion
اکثر باطریهای موبایل که در بازارهای جهانی به فروش می‌رسند از جنس لیتیوم-یون هستند.
باطری لیتیوم-یون (که گاهی Li-ion یا LIB نیز شناخته می‌شوند) خانواده‌ای از باطریهای قابل شارژ هستند که در آن در زمان تخلیه، یون‌های لیتیوم از الکترود منفی به سمت الکترود مثبت و در هنگام شارژ شدن وارونه حرکت می‌کنند.
باطریهای لیتیوم-یون بالاترین چگالی انرژی یعنی تقریباً دو برابر انرژی قابل دسترسی از باطریهای نیکل ـ کادمیم را فراهم می‌سازند.
آنها به دشارژ کامل نیاز ندارند و می‌توان از جریان بالاتری برای شارژ و دشارژ بدون آسیب به باطری استفاده کرد که البته تاثیر چندانی در زمان شارژ باطری ندارد.
این باطری‌ها در هنگام دشارژ افت پتانسیل کمی دارند و می‌توان در هر زمانی یک باطری لیتیوم-یون را بی آنکه روی کارآیی باطری اثر بگذارد شارژ کرد اما چون باطریهای لیتیوم-یون معمولاً دارای طول عمر شارژ/دشارژ ٣٠٠ تا ٥٠٠ چرخه هستند که بسته به کیفیت ساخت باطری متغیر است، اگر زود به زود و قبل از تخلیه، این باطری را شارژ کنید طول عمر باطری را پایین می‌آورید.
همچنین در صورت ادامه شارژ پس از پر شدن، باطری آسیب دیده و از عمر آن کاسته می‌شود، به همین دلیل برای شارژ آنها از مدارهای محافظ هوشمند استفاده می‌شود تا پس از پر شدن جریان شارژ قطع شود و باطری اصطلاحاً Over-Charged نشود.
با آنکه بسیاری از سازندگان باطریهای لیتیوم-یون طول عمر باطری را تا سه سال ذکر می‌کنند، بعضی از مصرف کنندگان طول عمر باتری‌ها را تا ١٨ ماه گزارش کرده‌اند .
برای این باطری‌ها تخلیه نسبی و شارژ مجدد به جای تخلیه کامل مناسب است. به همین خاطر باید از تخلیه کامل آنها در هر بار استفاده خودداری کرده، و به جای آن باید باطری را مرتباً شارژ نمود.
این باطری‌ها اثر حافظه ندارند. (اثر حافظه به حالتی گفته می‌شود که در باطریهای قدیمی (نیکل-کادمیوم) رایج است و در صورتی که باطری به طور کامل تخلیه نشود، به تعداد سلول‌های داری انرژی . در هنگام نیم شارژ از سلول‌های داخل باطری غیر فعال می‌شوند. به عنوان مثال اگر یک باطری دارای ١٠٠٠ سلول باشد و ٣00 سلول از این تعداد، دارای انرژی باشند، و به شارژر متصل شوند فقط 700 سلول باقیمانده شارژ خواهند شد و ٣٠٠ سلول دارای شارژ دیگر به هیچ عنوان شارژ نخواهند شد مگر با تخلیه کامل باطری)
باطریهای لیتیوم یون به طور گسترده در تلفن‌های همراه، گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها، کنسول‌های بازی همراه (پرتابل) و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.
برای استفاده بهتر از این باطری‌ها به نکات زیر توجه کنید:
١) این باطری‌ها را در زمان‌های کوتاه شارژ کنید.
برعکس باطریهای نیکل-متال و نیکل کادمیوم که برای داشتن عمر بیشتر نیاز به این داشتند که به طور کامل تخلیه شده و بعد از آن به طور کامل شارژ شوند، باطریهای Li-Ion با شارژ کردن‌های مداوم و ناقص بیشتر از حالت “شارژ کامل – دیسشارژ کامل” عمر می‌کنند.
عمر این باطری‌ها بیشتر از هر چیز به زمان بستگی دارد نه به دفعات شارژ کردن و به هر حال پس از زمان معینی شروع به خراب شدن می‌کنند.
نکته: این باطری‌ها در زمان شارژ زیاد گرم نمی‌شوند و در صورتی که باطری در زمان شارژ شروع به گرم شدن زیاد کرد آن را از شارژر جدا کرده و سلامت شارژر و باطری را بررسی کنید.
موضوع تخلیه کامل باطری و سپس شارژ دوباره مربوط به باطریهای نیکلی کادمیومی است و درباره باطریهای لیتیومی صادق نیست. پس اگر باطری از گونه لیتیومی است نباید اجازه دهید که شارژ باطری به‌طور کامل تخلیه شود، چرا که باطری آسیب فیزیکی می‌بیند و احتمال دارد که هیچ‌گاه به‌طور کامل شارژ نشود.
٢) باطریهای لیتیوم-یون دارای مکانیزمی هستند که جلوی جذب شارژ اضافی را بعد از کامل شدن شارژ می‌گیرند. پس اگر این باطری‌ها را بعد از شارژ کامل از شارژر جدا نکنید عمر باطری کم نخواهد شد.
تعداد شارژ باطری‌ها اندازه مشخصی دارد که البته آمار دقیقی در این رابطه در دست نیست و به‌طور تقریبی می‌توان گقت که عمر باطریهای لیتیومی پس از سه هزار مرتبه شارژ به پایان می‌رسد و پس از آن باید دفن شود.
باطریهای لیتیومی عمر محدود دارند و حتی اگر به‌طور محدود هم استفاده شوند پس از چند سال از بین می‌روند. پس اینگونه تصور نکنید که می‌توان باطری لیتیومی را کمتر شارژ کرد تا بیشتر عمر کند.
٣) زمان تقریبی شارژ شدن کامل این باطری‌ها 3 ساعت است که البته رابطه مستقیمی با میزان انرژی ذخیره شده در باطری دارد. پس می‌توان نتیجه گرفت که به طور تقریبی، پس از گذشت ٣ ساعت می‌توان این باطری‌ها را از شارژر جدا نمود.
باطریهای لیتیومی را اگر استفاده نکنید در گذر زمان دی‌شارژ می‌شوند. البته مزیت این‌قبیل باطری‌ها در قیاس با گونه‌های دیگر این است که کمترین میزان شارژ طی یک ماه از دست می‌رود. باطریهای دیگر ماهانه ١٠ تا ٢٠ درصد از شارژ خود را از دست می‌دهند و این مقدار برای لیتیومی‌ها بین ٥ تا ١٠ درصد است و توصیه می‌کنیم خیلی نگران تعداد شارژ باطری نباشید.
٤) در این باطری‌ها راهی برای شارژ کردن سریع تر از حد معمول وجود ندارد. برخی از سازندگان شارژر ادعا می‌کنند که محصول آنها قابلیت شارژ باطری در زمان 1 ساعت را دارد.
باطریهای لیتیوم-یون در زمان کمتر از یک سوم زمان شارژ کامل به حدود 70 درصد شارژ نهایی می‌رسند. شارژر‌های به اصطلاح سریع در این زمان وضعیت باطری را “آماده استفاده” اعلام می‌کنند.
٥) بهترین حالت برای شارژ و دیسشارژ این باطری‌ها به این صورت است که وقتی درصد شارژ به 20 درصد رسید (80 درصد خالی شد) باطری را شارژ کنید.
خالی شدن کامل باطری برای مدار محافظ ولتاژ پایین مضر است و در برخی موارد مشاهده شده است که در صورت تخلیه کلیه ذخایر انرژی باطری، مدار داخلی آن به صورت کلی آسیب دیده و موجب از کار افتادگی باطری شده است.
٦) در صورتیکه باطری لیتیوم یون یدکی دارید، یکی از آنها را کاملاً استفاده کنید و دیگری را در یک جای خنک، مانند یخچال نگهداری کنید. (یعنی از مصرف یکی در میان آنها خودداری کنید.) هرگز باطری را منجمد نکنید و آنرا در بخش خنک دستگاه،(خارج از قسمت فریزر) قرار دهید.
در صورتی که قرار است باطری برای زمان طولانی بدون استفاده بماند بهتر است که آن را با شارژ حدود 40 درصد و در دمای حدود 15 درجه سانتیگراد نگهداری کنید.
نگهداری در هوای گرم و مرطوب و نیز پر بودن و کاملاً خالی بودن باطری به دلیل وجود اختلاف پتانسیل بالا در سلول‌ها موجب ایجاد تغییراتی در ساختار شبکه سلول‌های باطری و کاهش عمر باطری می‌شود.
هرچه در محیط گرم‌تر از اینگونه باطری‌ها استفاده کنید، فرایند دی‌شارژ خودکار آنها سرعت بیشتری پیدا می‌کند و زود تر تخلیه می‌شوند.
7) از خریدن باطریهای لیتیوم-یون برای استفاده در آینده خودداری کنید. هنگام خرید باطری به تاریخ ساخت آن نگاه کنید و از خریدن باطریهای قدیمی، حتی اگر به قیمت ارزانتر فروخته می‌شوند، خودداری کنید.
مزایای باطریهای لیتیوم-یون:
١) انرژی بالا
٢) برای اولین شارژ نیازی به زمان طولانی ندارد. فقط یک شارژ معمولی کافیست.
٣) کم بودن تخلیه خود به خودی. شارژ باطری‌ها در اثر عدم استفاده به طور خود به خودی کاهش می‌یابد. این کاهش در باطریهای لیتیوم-یون نصف باطریهای بر پایه نیکل است.
٤) عدم نیاز به خالی شدن‌های دوره‌ای.
معایب باطری لیتیوم-یون:
١) نیاز به داشتن مدار محافظ برای جلوگیری از ایجاد ولتاژهای خیلی بالا و خیلی پایین.
خبرهایی که گاهی در مورد انفجار باطری دستگاه‌های آیفون شنیده‌اید به عملکرد نادرست این مدار مربوط می‌شود.
٢) وجود مشکل پیرشدگی (Aging). حتی در صورتی که از باطری استفاده نشود، با گذشت زمان از عمر باطری کاسته می‌شود.
پیر شدن و سالخورده شدن باطریهای لیتیومی امری اجتناب ناپذیر است. یک باطری لیتیوم-یون، معمولاً از زمان ساخت عمری در حدود 2 الی 3 سال دارد که پس از آن کاهش ظرفیت باطری، با افزایش مقاومت داخلی آن که به دلیل اکسیده شدن الکترودها به وجود می‌آید، به وضوح مشاهده می‌شود. این پیر شدن و افزایش مقاومت داخلی به مرور زمان به جایی می‌رسد که باطری نهایتاً نمی‌تواند انرژی خود را تخلیه کند، حتی اگر مقدار زیادی انرژی در آن ذخیره شده باشد. از همین رو باطریهای سالخورده را در کاربردهایی که جریان کمی دارند کماکان می‌توان استفاده کرد، ولی برای کاربردهایی که جریان دهی زیادی لازم دارند، دیگر قابل استفاده نیستند. این اثر سالخوردگی مخصوصاً در باطریهای لیتیوم-یون بر پایه کوبالت، که نوع متداول در لپ‌تاپ‌ها، دوربین‌های دیجیتال عکاسی و گوشی‌های موبایل است، بسیار متداول است.
٣) محدودیت‌های حمل و نقل: نقل و انتقال این باطری‌ها در حجم زیاد به دلیل مشکلات امنیتی در هواپیماها ممنوع است.
٤) قیمت بالا: این باطری‌ها نسبت به باطریهای نیکل کادمیوم گران‌تر هستند البته قیمت آنها از باطریهای لیتیوم-پلیمر پایینتر است.
نکته آخر اینکه، قالب باطریهای لیتیومی مورد استفاده در تلفن‌های همراه و گوشی‌های هوشمند عاری از سرب و جیوه هستند و قابلیت اشتعال کمتری در مقیاسه با باطریهای لپ‌تاپ دارند.
به طور معمول از نمک به‌عنوان الکترولیت در باطریهای لیتیومی استفاده می‌شود که ضریب اشتعال کمتری در قیاس با باطریهای نیکلی کادمیومی دارند، اما توصیه می‌شود که باطریهای مستعمل را همین‌طوری در محیط‌زیست رها نکنید. و آنها را برای بازیافت و تجذیه مواد تجذیه پذیر آنها به مراکز بازیافت هدایت کنید.
شرکت متین یکی از بزرگترین عرضه کنندگان باطریهای موبایل در ایران می‌باشد.