پیش‌گفتار
امروزه شما در هر گوشه ای از دنیا می‌توانید گجت ها و دیوایس های دیجیتال را ببینید. محصولاتی که در عصر حاضر عضوی جدا نشدنی از زندگی تک تک افراد در سرتاسر جهان هستند. اسمارت فون ها، تبلت ها، سیستم های شخصی، اسمارت واچ ها از مهمترین دیوایس های دنیای دیجیتال اند. این محصولات هر کدام برای ارائه خدماتی که برای آن ها در نظر گرفته شده است، نیازمند یک منبع تغذیه با توجه به میزان مصرفی آن هاست. باتری ها از محبوب ترین منابع تغذیه موجود در دنیا می‌باشند.
با ورود اولین گجت های دیجیتال، اولین باتری ها نیز پا به عرضه دیوایس های دیجیتال گذاشتند و توانستند پابه‌پای سایر دیوایس های دیجیتال پیشرفت کنند. در این قسمت به معرفی برخی از مهمترین انواع باتری ها می‌پردازیم.
در این مطلب قصد داریم شما را با مهمترین و یکی از پرکاربردترین نوع باتری های دنیای محصولات دیجیتال، یعنی باتری های لیتیوم یونی آشنا کنیم. قطعا بعد از خواندن این مطلب هر گونه ابهامی در ذهن شما در ارتباط با باتری های لیتیوم یونی وجود داشته باشد، رفع خواهد شد. با ما همراه باشید.
آشنایی با باتری های لیتیوم یون
باتری های لیتیوم یونی یکی از انواع باتری های موجود در دنیای گجت ها و اکسسوری های دیجیتال است که به جهت مزایایی که دارد، به یکی از پرمصرف ترین باتری ها در بین دیوایس های دیجیتال تبدیل شده است. اصلی ترین مزیت باتری های لیتیوم یونی (Lithium-ion) عمر طولانی آن ها می‌باشد که موجب شده است با اقبال بسیاری در جهان مواجه شود. اما در کنار مزایای بسیار، معایبی نیز به همراه دارد که در ادامه بیشتر با آن ها آشنا خواهیم شد.
قبل از هر چیز، به نحوه عملکرد باتری های لیتیوم یون می‌پردازیم.
نحوه عملکرد باتری های لیتیوم یون
پایه ذخیره سازی انرژی در باتری های لیتیوم یون از طریق انتقال الکترون صورت می‌گیرد که از یک سر به نام کاتد به سر دیگر با نام آند انجام می‌شود. کاتد در این باتری ها از ترکیب شیمیایی کبالت اکسید و آند از کربن تهیه شده است. همچنین مایعی درون باتری در جریان است که آن را الکترولیز می‌نامند که حاوی یون های لیتیوم می‌باشد.
با قرار دادن باتری درون دستگاه، یون های لیتیوم که بار مثبت دارند در اطراف کاتد تجمع می‌کنند.
با زیاد شدن بار یون های مثبت در اطراف این الکترود، کاتد که بار مثبت بیشتری به نسبت آند دارد الکترون ها را به سمت خود جذب می‌کند. ما با قرار دادن دیوایس مورد نظر خود در بین این مدار، موجب ایجاد انرژی جهت تغذیه گجت خود خواهیم شد. با تخلیه شارژ و استفاده شارژ توسط دیوایس شما این عمل به صورت برعکس اتفاق میفتد.
تا به این لحظه با نحوه عملکرد باتری های لیتیوم یون آشنا شدیم. حال میخواهیم به بررسی مزایا و معایب آن بپردازیم.
مزایا :
1. دارای چگالی انرژی بالا
2. دارای قابلیت تعویض
3. دارای عمر طولانی
معایب :
1. وزن سنگین
2. حساسیت بالا به دما و امکان انفجار
یکی از مواردی که در ارتباط با باتری های لیتیوم یون موجب نگرانی کاربران سرتاسر جهان شده است، خطر انفجار این باتری ها است. اما آیا این مطلب صحت دارد؟
متاسفانه باید ذکر کنیم که جواب این سوال مثبت است. باتری های لیتیوم یون تحت شرایطی دچار انفجار خواهند شد که می‌توان از انفجار اسمارت فون گلکسی نوت 7 به عنوان معروف ترین انفجار این باتری ها نام برد. اما علت چیست؟
همانطور که ذکر شد در باتری های لیتیون یون دو الکترود کاتد و آند وجود دارد که با جاری شدن الکترون بین این دو الکترود عمل شارژ و دشارژ انجام می‌شود. بین این دو الکترود یک صفحه محافظ وجود دارد تا از تماس این دو به یکدیگر محافظت کند. علت اصلی انفجار باتری های لیتیوم یون جاری شدن ناگهانی الکترون است که منجر به انفجار خواهد شد. همچنین اگر به هر دلیل صفحه محافظ بین دو الکترود نتواند وظیفه خود را به درستی انجام دهد، اتصال کوتاه صورت گرفته و موجب افزایش دمای باتری و در نهایت انفجار آن خواهد شد. حال این سوال مطرح است که چه عواملی موجب عدم عملکرد منظم و بی نقص صفحه محافط بین دو الکترود خواهند شد؟
علل عدم عملکرد صحیح صفحه محافظ بین کاتد و آند
1. مشکلات شارژ
استفاده از شارژر های بی کیفیت و نامطلوب، یکی از اصلی ترین دلایل عدم عملکرد صحیح صفحه محافظ است. شارژر های بی کیفیت در برخی موارد دچار اتصال کوتاه می‌شوند. همچنین این اکسسوری ها گاها در نزدیکی باتری حرارت زیادی را تولید می‌کنند که به باتری های لیتیوم یونی آسیب جدی وارد خواهند کرد. ناگفته نماند که باتری های لیتیوم یون از یک سیستم محافظتی به منظور جلوگیری از افزایش بیش از حد شارژ برخوردار است که در مواردی بسیار نادر دچار مشکل شده و دلیل دیگری بر عملکرد ناصحیح صفحه محافظ خواهد شد.
از این رو همواره پیشنهاد می‌کنیم تا از آداپتورهای باکیفیت و اورجینال و کابل های مرغوب استفاده کنید.
2. نقص های پیش آمده در تولید
مشکلاتی که در تولید و مونتاژ یک باتری پیش می‌آید می‌تواند بر روی صفحه محافظ تاثیر بسیاری بگذارد. به هر حال تولید انبوه اکسسوری های دیجیتال توسط دستگاه های الکترونیکی صورت می‌گیرد و احتمال خطا در آن ها وجود دارد. در صورت تولید محصولی ناقص، امکان بروز اتصال کوتاه به شدت بالا می‌رود. این مساله دلیل انفجار گلکسی نوت 7 بود.
3. عوامل بیرونی
باتری های لیتیوم یون و به طور کلی اکثر دیوایس های دیجیتال در صورت افزایش دما آسیب جدی خواهند دید. یکی از مواردی که امکان آسیب به صفحه محافظ را فراهم می‌کند، قرار گرفتن آن در کنار منابع گرما است که موجب افزایش دما و در نتیجه انفجار باتری خواهد شد.
4. فرار گرمایی
باتری های لیتیوم یونی که بر روی اسمارت فون ها به چشم میخورد اکثرا دارای یک سلول است (به استثنا آیفون 10 که دارای دو سلول است).
پدیده فرار گرمایی پدیده‌ای است که بیشتر در باتری های لیتیوم یونی لپتاپ ها و سایر محصولاتی که دارای باتری لیتیون یونی با چند سلول است اتفاق میافتد. اگر درون باتری های لیتیوم یون یکی از سلول ها دچار نقص کارکرد شود، موجب ایجاد نقص در سایر سلول ها و نهایتا انفجار باتری خواهد شد.
سخن آخر
در این مقاله سعی کردیم تا شما را با باتری های لیتیوم یونی آشنا کنیم. لوازمی که امروزه از پر استفاده ترین منابع انرژی در سرتاسر دنیا هستند. به طور کلی تمام باتری ها مزایا و معایب مخصوص به خود را دارند که تولید کنندگان با توجه به دیوایس مورد نظر از باتری مناسب استفاده خواهند کرد. ناگفته نماند که امروزه تقریبا بر روی تمام اسمارت فون ها از باتری های لیتیوم یونی استفاده می‌شود.
با تشکر از زمانی که در دکترمگ گذراندید.
خوشحال می‌شویم تا شما هم در بحث های ما شرکت کنید و سوالات و نظرات خود را برای ما ارسال کنید.
مطمئنا تمامی نظرات خوانده می‌شوند و توسط کارشناسان در اسرع وقت پاسخ داده خواهند شد.