مقدمة:
يمكن تقسيم البطاريات عمومًا إلى ثلاث فئات: البطاريات الكيميائية، والبطاريات الفيزيائية، والبطاريات البيولوجية. وتُعدّ البطاريات الكيميائية الأكثر استخدامًا في المركبات الكهربائية.
البطارية الكيميائية: هي جهاز يُحوّل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية عبر تفاعلات كيميائية. تتكون من أقطاب موجبة وسالبة، بالإضافة إلى إلكتروليتات.
البطارية الفيزيائية: تقوم البطارية الفيزيائية بتحويل الطاقة الفيزيائية (مثل الطاقة الشمسية والطاقة الميكانيكية) إلى طاقة كهربائية من خلال التغيرات الفيزيائية.
تصنيف البطاريات الكيميائية: من الناحية الهيكلية، يمكن تقسيمها إلى فئتين: بطاريات التخزين (بما في ذلك البطاريات الأولية والثانوية) وخلايا الوقود. البطاريات الأولية: تُستخدم مرة واحدة فقط، ومادتها الفعالة غير قابلة للعكس، وتفريغها الذاتي منخفض، ومقاومتها الداخلية عالية، وسعتها النوعية للكتلة والحجم عالية.
البطاريات الثانوية: قابلة للشحن والتفريغ بشكل متكرر، ومادتها الفعالة عكسية، وتُستخدم على نطاق واسع في أجهزة الشحن المختلفة. تستخدم معظم الطرازات المتوفرة حاليًا بطاريات ثانوية قابلة لإعادة الشحن لتشغيل المركبات. تُصنف البطاريات الثانوية إلى بطاريات الرصاص الحمضية، وبطاريات النيكل والكادميوم، وبطاريات النيكل-هيدريد المعدني، وبطاريات الليثيوم، وذلك وفقًا لمواد الأقطاب الموجبة المختلفة. حاليًا، تستخدم شركات السيارات في السوق بشكل رئيسي بطاريات الرصاص الحمضية، وبطاريات النيكل والكادميوم، وبطاريات النيكل-هيدريد المعدني، وبطاريات الليثيوم.بطاريات الليثيومويستخدم عدد قليل منها بطاريات هيدريد النيكل والمعدن.
تعريف بطارية الليثيوم
بطارية ليثيومهي بطارية تستخدم معدن الليثيوم أو سبيكة الليثيوم كمادة قطب موجب أو سالب ومحلول إلكتروليت غير مائي.
تعتمد عملية شحن وتفريغ بطارية الليثيوم بشكل أساسي على حركة أيونات الليثيوم (Li+) بين القطبين الموجب والسالب. عند الشحن، تنفصل أيونات الليثيوم عن القطب الموجب وتستقر في القطب السالب عبر الإلكتروليت، ويكون القطب السالب غنيًا بالليثيوم؛ والعكس صحيح عند التفريغ.
المبدأ الكهروكيميائي لبطارية أيون الليثيوم
صيغة تفاعل القطب الموجب: LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
صيغة تفاعل القطب السالب: C + xLi+ + xe- → CLix
تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة عالية وعمر طويل ومعدل تفريغ ذاتي منخفض، وتُستخدم على نطاق واسع في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والمركبات الكهربائية.
مجالات التطبيقبطاريات الليثيومتُقسّم تطبيقات بطاريات الليثيوم أيون بشكل رئيسي إلى تطبيقات كهربائية وغير كهربائية. تشمل تطبيقات بطاريات الليثيوم أيون في مجالات الطاقة المركبات الكهربائية والأدوات الكهربائية، وغيرها؛ بينما تشمل تطبيقات بطاريات الليثيوم أيون في مجالات الإلكترونيات الاستهلاكية وتخزين الطاقة، وغيرها.
تركيب وتصنيف بطاريات الليثيوم
تتكون بطاريات الليثيوم بشكل رئيسي من أربعة أجزاء: مواد الأقطاب الموجبة، ومواد الأقطاب السالبة، والإلكتروليتات، وفواصل البطاريات. تؤثر مواد الأقطاب السالبة بشكل رئيسي على الكفاءة الأولية وأداء دورة بطاريات أيونات الليثيوم. تنقسم أقطاب بطاريات الليثيوم السالبة إلى فئتين: مواد كربونية ومواد غير كربونية. يُعدّ استخدام مادة الجرافيت السالبة من أكثر التطبيقات انتشارًا بين المواد الكربونية، حيث يستخدم الجرافيت الصناعي والجرافيت الطبيعي في تطبيقات صناعية واسعة النطاق. تُعدّ الأقطاب السالبة القائمة على السيليكون محور أبحاث كبرى شركات تصنيع الأقطاب السالبة، وهي من مواد الأقطاب السالبة الجديدة التي يُتوقع استخدامها على نطاق واسع في المستقبل.
بطاريات الليثيوميتم تصنيفها إلى بطاريات أكسيد الليثيوم والكوبالت، وبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، والبطاريات الثلاثية، وما إلى ذلك وفقًا لمواد القطب الموجب؛
وفقًا لشكل المنتج، يتم تقسيمها إلى بطاريات مربعة وبطاريات أسطوانية وبطاريات ناعمة؛
وفقًا لسيناريوهات التطبيق، يمكن تقسيمها إلى إلكترونيات استهلاكية، وتخزين الطاقة، وبطاريات الطاقة. من بينها، تُستخدم بطاريات الليثيوم الاستهلاكية بشكل رئيسي في منتجات 3C؛ وتُستخدم بطاريات تخزين الطاقة بشكل رئيسي في تخزين الطاقة المنزلية وأنظمة الطاقة المستقلة الموزعة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح؛ وتُستخدم بطاريات الطاقة بشكل رئيسي في مختلف المركبات الكهربائية، والأدوات الكهربائية، ومركبات الطاقة الجديدة.
خاتمة
ستواصل شركة Heltec تحديث المعرفة العلمية الشائعة حولبطاريات الليثيومإذا كنت مهتمًا، يمكنك الاطلاع على ذلك. في الوقت نفسه، نوفر لك بطاريات ليثيوم عالية الجودة للشراء، ونقدم خدمات مخصصة لتلبية احتياجاتك.
هيلتيك إنرجي شريككم الموثوق في تصنيع حزم البطاريات. بفضل تركيزنا الدؤوب على البحث والتطوير، إلى جانب مجموعتنا الشاملة من ملحقات البطاريات، نقدم حلولاً شاملة تلبي الاحتياجات المتغيرة للصناعة. التزامنا بالتميز، وحلولنا المصممة خصيصاً، وشراكاتنا القوية مع العملاء تجعلنا الخيار الأمثل لمصنعي وموردي حزم البطاريات حول العالم.
إذا كان لديك أي أسئلة أو ترغب في معرفة المزيد، فلا تتردد في الاتصال بنا.تواصل معنا.
طلب عرض الأسعار:
جاكلين:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
سوكري:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
نانسي:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
وقت النشر: ١٨ سبتمبر ٢٠٢٤