بطارية ليثيوم بوليمر (LiPo) خصائصها واستخداماتها

خصائص بطارية ليثيوم بوليمر (LiPo)

هناك العديد من الخصائص المميزة والتي جعلت من بطارية ليثيوم بوليمر أكثر تطورًا من بطارية ليثيوم أيون التقليدية، إذ أصبحت أفضل من خلال تحسين المواد الكيميائية فيها وأنها أصبحت محفوظة في مركب بوليمر ليثيوم بدلًا من المذيب،^[١] ويعد الآتي من أهم خصائصها:

• كثافة أعلى للطاقة: من أهم خصائصها أنها تتمتع بكثافة طاقة أعلى بنسبة 20% من بطارية ليثيوم أيون.^[١]
• وزن أخف: يتم تعبئة المواد الفيزيائية في عبوات مرنة تشبه الرقائق، مما يجعل وزنها منخفض ويمكن تشكيلها بأشكال مختلفة، على خلاف البطاريات الأخرى التي يتم تعبئتها في علب معدنية صلبة.^[١]
• توفر سعة عالية: وبالتالي يمكن استخدامها للاحتفاظ بمزيد من الطاقة وبالتالي تقليل الشحن.^[٢]
• أكثر أمانًا: على عكس بطارية الليثيوم أيون والتي من الممكن أن تنفجر في ظروف معينة.^[٢]
• عدم فقدان قدرة الشحن: لا تفقد بطارية ليثيوم بوليمر (Li-poly) قدرتها على الشحن بنفس سرعة بطارية ليثيوم أيون (Li-Ion)، مما يجعل عمرها الافتراضي أكبر بمقدار ألف مرة وهو أعلى من بطارية ليثيوم أيون (Li-Ion)، كما أن وقت الشحن قصير جدًا وسريع.^[٢]

تجعل هذه الخصائص المميزة بطارية ليثيوم بوليمر من أكثر البطاريات المفضلة لعشاق أجهزة التحكم اللاسلكية، كما أن لها شعبية كبيرة في العديد من الاستخدامات الأخرى مثل؛ الروبوتات والمنتجات الاستهلاكية الجديدة.^[١]

استخدامات بطارية ليثيوم بوليمر

إن بطارية ليثيوم بوليمر هي نفس بطارية ليثيوم أيون ولكن مطورة بشكل أفضل من ناحية المواد الكيميائية المستخدمة في داخلها، مما يجعلها تحتاج إلى غطاء أرق،^[٣] ولكن لديهما نفس الاستخدامات تقريبًا، وهي على النحو الآتي:

• طاقة احتياطية في حالات الطوارئ.^[٤]
• السيارات الكهربائية الابتكارية.^[٤]
• يمكن استخدامها في السفن البحرية لخفة وزنها ولأنها ذات موثوقية عالية.^[٤]
• تخزين الطاقة الشمسية.^[٤]
• أنظمة الإنذار أو المراقبة في المواقع البعيدة.^[٤]
• معدات التنقل مثل الكرسي المتحرك الكهربائي.^[٤]
• الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة (اللابتوب).^[٤]
• الأجهزة الطبية بالأخص المحمولة مثل السماعات الطبية.^[٥]
• الساعات سواء أكانت ساعة حائط أو ساعة يد.^[٥]
• الكاميرات الرقمية مثل كاميرات شركة نيكون وشركة كانون.^[٥]

ما عيوب بطارية ليثيوم بوليمر؟

من المؤكد أن لبطارية ليثيوم بوليمر العديد من المميزات والخصائص الجيدة ولكنها لا تخلو من العيوب، ويعد الآتي من أكثر عيوب البطارية:

• انخفاض كثافة الطاقة بسرعة أكبر وانخفاض عدد دورات إعادة الشحن أو عمر البطارية.^[٦]
• تكلفة عملية التصنيع الخاصة بها مرتفعة.^[٦]
• لا تتوفر منها أحجام قياسية، معظمها يتم إنتاجها بخلايا كبيرة الحجم للسوق الاستهلاكي.^[٦]
• تتطلب عناية عند التخزين وأثناء عملية الشحن والتفريغ.^[٧]
• عند حدوث أي ثقب يمكن أن ينتج عنه حريق بسبب المواد الكيميائية الداخلية.^[٧]

ما الفرق بين بطاريات ليثيوم بوليمر وليثيوم أيون؟

هناك عدة فروق ما بين بطارية ليثيوم بوليمر وبطارية ليثيوم أيون، حيث يعد الآتي من أهم هذه الفروق:^[٨]

• السعر: عند مقارنة النوعين من ناحية سعر التكلفة عند التصنيع؛ فإن سعر بطاريات ليثيوم أيون (Li-ion) أقل من سعر بطاريات ليثيوم بوليمر (Li-poly).
• تعدد الاستخدامات: تتميز بطاريات ليثيوم بوليمر بتعدد استخدامات أكثر وذلك لأنه لا يوجد حد لتصنيعها بأشكالها وأحجامها المختلفة، إذ يمكن تشكيلها بطرق مختلفة واستخدامها لأغراض مختلفة أكثر من بطاريات ليثيوم أيون.
• القوة: يعد كلا النوعين من بطاريات الليثيوم أيون والليثيوم بوليمر مناسبتين للاستخدامات ذات الطاقة العالية والقوية، ومع ذلك فإن بطاريات الليثيوم أيون أكثر كفاءة وشعبية من الليثيوم بوليمر، لأن لديها مستويات طاقة أعلى وقوى أكثر ملاءمة للاستخدامات الثقيلة.
• الوزن والمتانة: تعد بطاريات الليثيوم بوليمر أكثر طلبًا من قبل المستخدمين، وذلك بسبب الطبيعة القوية للغلاف الخارجي لها وامتلاكها وزن أخف من بطاريات الليثيوم أيون، نظرًا لتصميم الطبقة الخارجية الأقوى تتمتع بطاريات الليثيوم بوليمر بأقل فرص للتسريب.
• التفريغ الذاتي: تكون دورة حياة الليثيوم بوليمر أقصر وتخزن البطاريات طاقة أقل من بطاريات الليثيوم أيون ذات الحجم نفسه، على الرغم من أن بطاريات الليثيوم بوليمر أكثر أمانًا وتتميز أيضًا بشحن سريع ومستوى تفريغ ذاتي منخفض والذي يعني أن البطاريات لن تنفد كثيرًا إذا قمت بتركها لبعض الوقت.
• قابلية النقل والملاءمة للأجهزة المختلفة: يعد كل من بطاريات الليثيوم أيون والليثيوم بوليمر قابل للنقل، ومع ذلك فإن بطاريات الليثيوم بوليمر أكثر قابلية للنقل لأنها تتمتع بتصميم ذي وزن أقل وأكثر رقة، أما بالنسبة للملاءمة، فتعد كلا البطاريتين ليثيوم أيون وبطارية ليثيوم بوليمر مناسبتين وفعالتين بطرق مختلفة، على سبيل المثال بطارية ليثيوم أيون مناسبة أكثر للسيارات الكهربائية بينما بطارية ليثيوم بوليمر مناسبة للهواتف المحمولة أكثر.

إذًا لماذا يزداد الطلب على بطارية ليثيوم بوليمر مع التقنيات الحديثة؟ يزداد الطلب على بطاريات الليثيوم بوليمر باستخدام أحدث التقنيات لأنها مرنة جدًا ويمكن تشكيلها بأشكال وأحجام مختلفة، بالإضافة إلى ذلك تعد بطاريات الليثيوم بوليمر الأكثر أمانًا من أنواع البطاريات الأخرى وتوفر أداءً مستقرًا عند مستويات منخفضة في التفريغ الذاتي أي عند عدم استخدامها لفترة من الزمن، وأنها متوافقة للغاية مع استخدامات الهواتف الذكية، مما جعلها تكتسب سمعة جيدة في عالم التكنولوجيا الحديثة.^[٨]

ومن الجدير بالذكر أنه عند عدم استخدام البطارية فمن الأفضل الاحتفاظ بالبطاريات مفصولة، لأن هذا سيمنع أي تيارات قليلة من الإفراط في تفريغ خلايا البطارية، ويفضل أن تخزن البطاريات في عُلب أو صناديق خاصة أو خزائن مقاومة للحريق، ويمكن أيضًا استخدم هذه الصناديق أثناء التنقل، إذ يمكن للخلايا التالفة أو المتضررة أن تشعل النار حتى بعد خمولها لفترة من الزمن.^[٩]

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت ث} "Lithium Polymer Batteries", revotics, Retrieved 7/6/2021. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت} "Benefits or advantages of LiPo Battery", rfwireless-world, Retrieved 8/6/2021. Edited.
3. ↑ "Lithium Advantages", revotics, Retrieved 8/6/2021. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت ث ج ح خ} "The Seven Top Uses For Rechargeable Lithium-Ion Batteries", relionbattery, Retrieved 8/6/2021. Edited.
5. ^ ^{أ ب ت} "10 uses for the Nobel-prize winning lithium ion battery", usatoday, 9/10/2019, Retrieved 8/6/2021. Edited.
6. ^ ^{أ ب ت} "The lithium polymer battery Limitations", batteryuniversity, Retrieved 8/6/2021. Edited.
7. ^ ^{أ ب} "Drawbacks or disadvantages of LiPo Battery", rfwireless-world, Retrieved 8/6/2021. Edited.
8. ^ ^{أ ب} "Why is Li-poly more in demand with modern technologies!", cashify, Retrieved 8/6/2021. Edited.
9. ↑ "Safe Storage", revotics, Retrieved 8/6/2021. Edited.