باتری ‌های لیتیومی امروزه محبوب‌تر از همیشه هستند. شما آن‌ها را در گوشی موبایل، لپ‌تاپ، ابزارهای برقی بدون سیم و حتی خودروهای الکتریکی پیدا خواهید کرد. با این حال، در تمامی این وسایل الکترونیکی از یک نوع باتری لیتیومی استفاده نمی شود. در این مقاله به بررسی شش نوع اصلی باتری لیتیومی، مزایا و معایب هر یک و همچنین کاربردهای هر یک از آن ها می‌پردازیم.

6 نوع اصلی باتری لیتیومی کدامند؟

انواع مختلف باتری‌ های لیتیومی برای ذخیره انرژی به مواد فعال و واکنش‌های شیمیایی خاصی متکی هستند. هر نوع باتری لیتیومی مزایا و معایب خود را دارد و برای کاربردهای خاصی مناسب‌تر است.

انواع مختلف باتری‌های لیتیومی از مواد فعال خود نام‌گذاری شده‌اند. به عنوان مثال، اولین نوعی که بررسی خواهیم کرد، باتری لیتیوم آهن فسفات است که با عنوان LiFePO4 شناخته می‌شود و از نمادهای شیمیایی مواد فعال خود تشکیل شده است. با این حال، بسیاری از افراد نام آن را به طور مختصر به LFP تغییر می‌دهند.

1.باتری لیتیوم آهن فسفات(LFP)

باتری‌های لیتیوم آهن فسفات از فسفات به عنوان ماده کاتد و الکترود کربنی گرافیتی به عنوان آند استفاده می‌کنند. این باتری‌ها دارای طول عمر بالا و پایداری حرارتی و عملکرد الکتروشیمیایی خوبی هستند.

کاربردها:

سلول‌های باتری LFP دارای ولتاژ اسمی 3.2 ولت هستند، بنابراین اتصال چهار سلول به صورت سری، یک باتری 12.8 ولتی ایجاد می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که باتری‌های LFP رایج‌ترین نوع باتری لیتیومی برای جایگزینی باتری‌های چرخه عمیق سرب اسید باشند.

مزایا:
باتری‌های لیتیوم آهن فسفات دارای مزایای زیادی هستند که آن‌ها را به یکی از محبوب‌ترین گزینه‌ها برای کاربردهایی که به میزان زیادی انرژی نیاز دارند، تبدیل کرده است. با این حال، مزایای اصلی آن‌ها دوام، طول عمر بالا و ایمنی است.

باتری‌های LFP معمولاً دارای طول عمر حدود 2000 سیکل یا بیشتر هستند. برخلاف باتری‌های سرب اسید، عمق تخلیه تأثیر کمی بر طول عمر باتری‌های LFP دارد. بیشتر تولیدکنندگان باتری‌های LFP باتری‌های خود را با عمق تخلیه 80% ارزیابی می‌کنند و برخی حتی امکان تخلیه کامل (100%) بدون آسیب به باتری را فراهم می‌کنند.

مواد استفاده شده در باتری‌های لیتیوم آهن فسفات دارای مقاومت پایین هستند که این ویژگی آن‌ها را به طور ذاتی ایمن و پایدار می‌سازد. آستانه فرار حرارتی آن‌ها حدود 518 درجه فارنهایت بوده که باتری‌های LFP را به یکی از ایمن‌ترین انواع باتری های لیتیومی تبدیل می‌کند، حتی زمانی که به طور کامل شارژ شده باشند..

معایب:
باتری‌های لیتیوم آهن فسفات دارای معایب خاصی نیز می باشند. اولین مورد این است که در مقایسه با انواع دیگر باتری‌های لیتیومی، انرژی خاص آن‌ها نسبتاً پایین است. عملکرد آن‌ها همچنین در دماهای پایین کاهش می‌یابد. ترکیب انرژی خاص پایین و کاهش عملکرد در دماهای سرد به این معنی است که باتری‌های LFP ممکن است برای برخی از کاربردها مناسب نباشند.

2.باتری لیتیوم کبالت اکسید  (LCO)

باتری‌های لیتیوم کبالت اکسید دارای انرژی خاص بالا اما توان خاص پایین هستند. این بدان معناست که آن‌ها در کاربردهای بار بالا عملکرد خوبی ندارند، اما می‌توانند انرژی را برای مدت طولانی تأمین کنند.

کاربردها:

از باتری‌های LCO در وسایل الکترونیکی قابل حمل کوچک مانند تلفن‌های همراه، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها و دوربین‌ها استفاده بسیاری می شد، اما به دلیل هزینه بالای کبالت و نگرانی‌ها در مورد ایمنی، محبوبیت آن‌ها به سایر انواع باتری‌های لیتیومی کاهش یافته است.

مزایا:
مزیت اصلی باتری‌های LCO انرژی خاص بالای آن‌هاست. این ویژگی به آن‌ها این امکان را می‌دهد که در کاربردهای کم‌بار، انرژی را برای مدت زمان نسبتاً طولانی تأمین کنند.

معایب:
باتری‌های LCO معایب قابل توجهی دارند که باعث شده است در سال‌های اخیر کمتر از آن ها استفاده شود.. اولین مشکل این است که باتری‌های LCO عمر کوتاهی دارند، معمولاً بین 500 تا 1000 سیکل. علاوه بر این، کبالت هزینه بالایی دارد. باتری‌های گران‌قیمتی که عمر زیادی ندارند، از نظر اقتصادی به صرفه نیستند.

باتری‌های LCO همچنین دارای پایداری حرارتی پایین هستند که منجر به نگرانی‌های ایمنی می‌شود. علاوه بر این، انرژی خاص پایین آن‌ها باعث محدودیت در عملکرد باتری‌های LCO در کاربردهایی با بار بالا می‌شود.