تحتاج العديد من الأجهزة إلى كميات كبيرة من الطاقة، بما في ذلك سيارات RC وكاميرات التتبع الخارجية وأجهزة الألعاب المحمولة عالية الأداء. تبعث هذه الأجهزة أيضاً طاقة حرارية كبيرة.
تتألف بطاريات الليثيوم من أنودات وكاثودات وفواصل وإلكتروليتات؛ ويختلف تصميمها عن البطاريات التقليدية بسبب استخدام إلكتروليت البوليمر الجاف؛ وهذا يوفر عمليات تصنيع مبسطة بالإضافة إلى زيادة المتانة والسلامة.
فعالة من حيث التكلفة
قد تكون تكلفة البطاريات القابلة لإعادة الشحن أعلى في البداية، ولكنها على المدى الطويل توفر المال من خلال إمكانية إعادة شحنها عدة مرات، في حين أن البطاريات القابلة للشحن لها دورات إعادة شحن محدودة قبل انتهاء صلاحيتها. كما أن البطاريات القابلة لإعادة الشحن تقلل أيضاً من النفايات التي تؤثر سلباً على البيئة حيث تقل احتمالية التخلص منها بعد استخدام واحد فقط.
تعتبر البطاريات القابلة لإعادة الشحن أكثر صداقة للبيئة من نظيراتها التي تستخدم لمرة واحدة، والتي غالباً ما تحتوي على مواد كيميائية سامة ومعادن ثقيلة تلوث البيئة. ومن ناحية أخرى، يمكن إعادة تدوير البطاريات القابلة لإعادة الشحن مباشرةً لإعادة تدويرها في نقاط مخصصة لإعادة التدوير، مما يقلل من متطلبات التعدين لإنتاج المواد الخام اللازمة في تصنيعها، وغالباً ما تحتوي على محتوى معاد تدويره يتراوح بين 15 و251 تيرابايت ثلاثي الفوسفات مقارنةً بـ 101 تيرابايت ثلاثي الفوسفات فقط في البطاريات القلوية التقليدية.
عند شراء البطاريات، من الضروري أخذ مقاومتها الداخلية بعين الاعتبار. ويشير هذا إلى أي عائق لتدفق التيار داخل البطارية يمكن أن يؤدي إلى انخفاض الجهد أو انخفاض السعة أو انخفاض العمر الافتراضي؛ وتؤثر المواد والتصميم على هذه المقاومة؛ وبشكل عام، فإن المقاومة المنخفضة تساوي أداءً أفضل من البطاريات.
تُعدّ بطاريات الليثيوم AA مثالية للأجهزة التي تستهلك مستويات عالية من الطاقة، مثل ألعاب الأطفال. عند توصيلها على التوالي (4 بطاريات × 1.5 = 6)، يمكنها توفير جهد خرج يبلغ 4.8 فولت، وهو ما يلبي احتياجاتها بشكل كبير.
قد تكون بطاريات NiMH القابلة لإعادة الشحن مناسبة بشكل أفضل للتطبيقات منخفضة الاستنزاف مثل الساعات وأجهزة التحكم عن بُعد؛ حيث إن مقاومتها الداخلية المنخفضة تجعلها تدوم لفترة أطول دون أن تنضب مقارنة ببطاريات الليثيوم AA، ولكنها قد لا توفر كثافة طاقة أو قابلية نقل مثل نظيراتها من الليثيوم.
كثافة طاقة عالية
تنتج الكيمياء التي تنطوي عليها عمليات تفريغ البطارية أو شحنها طاقة يتم تخزينها كطاقة كامنة، حيث تساهم الأشكال الفيزيائية للأقطاب الكهربائية في قدرة البطاريات. وقد كان لتكنولوجيا بطاريات الليثيوم أيون أحد أكبر التأثيرات على التكنولوجيا البشرية، حيث مكنت الأجهزة الاستهلاكية المحمولة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الخلوية بالإضافة إلى استخدامها لأغراض تخزين بطاريات السيارات الكهربائية وأغراض تخزين الطاقة على نطاق الشبكة.
وتظهر كيمياء البطاريات المتخصصة التي تتجاوز معايير كثافة طاقة الليثيوم أيون الحالية ومعايير كثافة الطاقة، بما في ذلك خلايا الليثيوم أيون من نوع الكيس التي تتميز بكثافة طاقة الليثيوم النيكل والمنغنيز والكوبالت مع أنودات معدن الليثيوم الرقيقة التي حققت أكثر من ضعف كثافة الطاقة القياسية في الصناعة عند 700 وات/كجم من كثافة الطاقة.
على الرغم من أن كثافة الطاقة العالية تجعل هذه الخلية مناسبة للأجهزة ذات الاستنزاف الأطول، إلا أن مقاومتها الداخلية العالية نسبيًا للخلية ومعدل التفريغ الذاتي المرتفع يحد من استخدامها في السيناريوهات التي تتطلب شحنًا سريعًا أو احتياجات تفريغ قليلة.
لا تزال خلايا NiMH خيارًا شائعًا بشكل متزايد عندما يتعلق الأمر بالتطبيقات التي تتطلب خلايا AA، مع خيارات قابلة لإعادة الشحن توفر ما يصل إلى 3 أمبير من التفريغ أو 3.6 فولت لكل خلية - 23% أكثر من البطاريات القلوية التقليدية عند 1.5 فولت لكل منها. على الرغم من أن هذا الجهد العالي قد يسبب مشاكل في الأجهزة القديمة، إلا أنه توجد محولات باك تقلل من خرج الجهد من أجل استخدام هذه الخلايا القابلة لإعادة الشحن. ولسوء الحظ، يمكن أن تتعرض بطاريات NiMH AAs للتدهور بمرور الوقت، خاصة عند تعرضها للحرارة الزائدة أو حالة الشحن المفرطة مما يؤدي إلى انخفاض سريع في الأداء مما يؤدي إلى تدهور الأداء بمرور الوقت مما يؤدي إلى انخفاض الأداء بمرور الوقت.
عمر أطول
توفر بطاريات الليثيوم Aa القابلة لإعادة الشحن العديد من المزايا مقارنةً بالمستهلكات؛ ففعاليتها من حيث التكلفة وفائدتها البيئية تجعلها خيارات فعالة من حيث التكلفة وتقلل من النفايات التي لها تأثير سلبي. وعلى الرغم من أن تكلفتها الأولية قد تكون أعلى قليلاً من الحلول الأخرى، إلا أنه نظراً لإعادة استخدامها مئات المرات فإنها توفر المال على المدى الطويل وتغني عن الحاجة إلى شراء واستبدال المواد القابلة للاستخدام مرة واحدة باستمرار.
قد توفر بطاريات الليثيوم أيون AAA مئات أو حتى آلاف الدورات قبل أن تحتاج إلى الاستبدال، مما يجعلها مثالية لتشغيل الأجهزة مثل سماعات الرأس وأجهزة التحكم عن بُعد للألعاب والكاميرات الرقمية التي تتطلب إمدادًا متكررًا بالكهرباء أو استخدامها مثل سماعات الرأس أو أجهزة التحكم عن بُعد للألعاب أو الكاميرات الرقمية.
يمكن العثور أيضاً على بطاريات الليثيوم Aa في الأجهزة الأخرى التي تتطلب 6 فولت، مثل أجهزة السمع وأجهزة التحكم عن بعد بدون مفتاح، وغالباً ما تسمى بطاريات الليثيوم ذات الخلايا الزرية. ونظراً لحجمها، يجب إبقاء بطاريات الليثيوم ذات الخلايا الزرية هذه بعيداً عن متناول الأطفال بسبب مخاطر البلع؛ وللحصول على أقصى عمر افتراضي حاول تفضيل دورات التفريغ الجزئي على دورات التفريغ الكامل لأن التفريغ الكامل قد يسبب تلفاً داخلياً للخلية.
عند استخدام بطاريات الليثيوم Aa، من الأفضل تخزينها معاً لتجنب الشحن الزائد أو الشحن الناقص. من المهم أيضاً عند التعامل مع بطاريات الليثيوم Aa توخي المزيد من الحذر عند التعامل معها أو إسقاطها لمنع سقوطها أو ثقبها ولضمان عمل نظام إدارة البطارية (BMS) بكفاءة. عند عدم التأكد من ذلك، قد يساعد الشريط اللاصق في منع حدوث قصور عرضي من خلال تغطية الأطراف بشريط غير موصل مع حماية الخلايا الداخلية من التلف المادي لزيادة العمر الافتراضي.
قابلة لإعادة الاستخدام
توفر بطاريات الليثيوم AA القابلة لإعادة الشحن مزايا بيئية كبيرة مقارنة بالبطاريات القلوية التي تستخدم مرة واحدة. لا يمكن إعادة استخدامها مرة بعد مرة فحسب، بل إن استخدامها يحافظ أيضًا على خرج 1.5 فولت طوال عمرها الافتراضي - وهو ما لا توفره بطاريات NiMH القابلة لإعادة الشحن.
تُستخدم تكنولوجيا بطاريات الليثيوم أيون القابلة لإعادة الشحن على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية المحمولة، بدءاً من سماعات الرأس وأنظمة الطاقة الاحتياطية المنزلية إلى سماعات الأذن وحتى الأجهزة القابلة للارتداء مثل أجهزة تتبع اللياقة البدنية. ويرجع ذلك على الأرجح إلى أن بطاريات الليثيوم أيون توفر بعضاً من أعلى كثافات الطاقة دون تأثيرات الذاكرة أو معدلات تفريغ البطارية المفاجئة مقارنةً بالكيماويات الأخرى.
تتميز هذه البطاريات بكثافة طاقة عالية ويمكنها تحمل 1200 دورة شحن/تفريغ شحن، وهو ما يتجاوز بكثير متوسط العمر المتوقع للبطاريات القلوية البالغ 300 دورة. بالإضافة إلى ذلك، تأتي هذه البطاريات مزوّدة بأجهزة شحن USB صغيرة وحافظات لسهولة التخزين؛ مما يجعلها الخيار المثالي لجميع أنواع الاستخدامات الإلكترونية من التخييم والتنزه إلى التصوير الفوتوغرافي والعمل في المنزل!
تصنع شركة Energizer أيضاً بطارية قابلة لإعادة الشحن بأسعار معقولة مع عمر افتراضي طويل، وهي تتميز عن منافسيها. ويفتخر منتجهم بأنه يمكنك إعادة شحنها حتى 1000 مرة، وهو ما قد يبدو مبالغاً فيه عندما تكون معظم البطاريات القابلة لإعادة الشحن تدوم حتى تنفد سعتها فقط. هاتان البطاريتان قابلتان لإعادة التدوير مع إعادة تدوير أكثر من 901 تيرابايت من موادهما الخام إلى منتجات جديدة؛ ستجدهما لدى كبار تجار التجزئة وعلى الإنترنت. ومع ذلك، تأكد من عدم تسبب أي أجسام معدنية في حدوث ماس كهربائي قد يؤدي إلى نشوب حريق.
صديقة للبيئة
تُعد البطاريات القابلة لإعادة الشحن صديقة للبيئة أكثر من البطاريات ذات الاستخدام الواحد لأنه يمكن إعادة استخدامها عدة مرات، مما يساعد البيئة من خلال تقليل الإنتاج والتخلص منها. علاوة على ذلك، تستخدم العديد من الشركات المصنعة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن مواد معاد تدويرها، مما يقلل من تأثيرها على البيئة.
توفر بطاريات أيونات الليثيوم للمستهلكين الذين يعطون الأولوية للاستدامة البيئية خياراً مثالياً للمساعدة في تقليل نفايات البطاريات، ولكن هناك مجال للتحسين عندما يتعلق الأمر بطريقة استخراج هذه البطاريات - خاصةً كيفية استخراج الليثيوم؛ فطريقة استخراجه الحالية ضارة وملوثة وتستغرق وقتاً طويلاً؛ وتعمل العديد من الشركات حالياً على تقنيات ذات بصمة بيئية أقل عند استخراج الليثيوم من الأرض.
تدوم البطاريات القابلة لإعادة الشحن لفترة أطول وتستخدم طاقة أقل من البطاريات القابلة للاستخدام لمرة واحدة، مما يطيل عمرها الإنتاجي وقدراتها على الأداء مع مرور الوقت. يمكن أن يصل متوسط عمرها الافتراضي إلى 150 دورة شحن مما يقلل من تكاليف الإنتاج وكذلك استخدام الطاقة مما يسمح للبطاريات القابلة لإعادة الشحن بالتفوق عليها من خلال أداء أفضل وأطول عمراً.
تُعد بطاريات الليثيوم أيون القابلة لإعادة الشحن أكثر أماناً من البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة لأنها لا تحتوي على الزئبق أو الرصاص، مما يجعلها خياراً ممتازاً للأسر التي لديها أطفال. علاوة على ذلك، لن يؤدي تسربها إلى إطلاق مواد سامة مثل الرصاص في البيئة. يمكن أن تساعدك البطاريات القابلة لإعادة الشحن القابلة لإعادة التدوير أيضاً على خفض بصمتك الكربونية حيث يقدم العديد من بائعي الإلكترونيات بالتجزئة خدمات إعادة التدوير المخصصة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن؛ يمكنك التبرع بالبطاريات القديمة القابلة لإعادة الشحن في مراكز إعادة التدوير أو مواقع تجميع النفايات الخطرة لتسهيل التخلص منها بطريقة سليمة.