بطاريات قابلة لإعادة الشحن محمولة

أنواع بطاريات قابلة للشحن المحمولة

البطاريات القابلة للشحن المحمولة هي بطاريات يمكن إعادة شحنها واستخدامها في الأجهزة الإلكترونية المحمولة. تأتي بأحجام وسعات وكيميائيات متنوعة لتناسب الاحتياجات المختلفة. تُشغّل هذه البطاريات كل شيء من الكاميرات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى الأدوات اللاسلكية والمركبات الكهربائية.

هناك بعض الأنواع الرئيسية للبطاريات القابلة للشحن المحمولة:

• نيكل-كادميوم (NiCd): كانت بطاريات NiCd موجودة لفترة طويلة. إنها متينة ويمكنها تحمل الكثير من دورات الشحن / التفريغ. ومع ذلك، فهي تعاني من تأثير الذاكرة، حيث لا يتم تفريغ البطارية جزئيًا فقط، مما يقلل من سعتها الإجمالية. الكادميوم سام أيضًا، مما يجعل التخلص منه صعبًا.
• نيكل معدني هيدريد (NiMH): توفر بطاريات NiMH سعة أعلى من بطاريات NiCd. إنها أقل عرضة لتأثيرات الذاكرة، مما يجعلها خيارًا شائعًا لفلاشات الكاميرات والألعاب. ومع ذلك، فإنها تُفْرَغْ نفسها بسرعة، مما يؤدي إلى التفريغ الذاتي. في الطقس الحار، يمكن أن تتسرب بطاريات NiMH.
• ليثيوم أيون (Li-Ion): البطاريات Li-ion خفيفة الوزن ذات كثافة طاقة عالية. لها تفريغ ذاتي منخفض ولا تعاني من تأثيرات الذاكرة. لهذا السبب، تُستخدم على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية. تحتوي بطاريات Li-Ion أيضًا على تكوينات مختلفة لخلايا البطارية، مثل خلايا 18650 وخلايا محمية.
• بطاريات ليثيوم بوليمر > بطاريات LiPo خفيفة الوزن ويمكن تصنيعها حسب الطلب بأشكال مختلفة. معدلات التفريغ العالية الخاصة بها تجعلها مثالية للسيارات التي يتم التحكم فيها عن بعد والطائرات بدون طيار. ومع ذلك، مثل بطاريات Li-ion، قد تتضخم أو تلتهب أو تنفجر إذا أساء التعامل معها.
• الرصاص الحمضي: البطاريات الرصاص الحمضية ثقيلة وضخمة ولكنها غير مكلفة للغاية. تعمل بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة بشكل جيد للتطبيقات ذات التصريف العالي، بينما تكون بطاريات الرصاص الحمضية ذات الجل أكثر مقاومة لدرجات الحرارة القصوى. تُعثر عليها عادةً في السيارات والدراجات النارية، بطاريات الرصاص الحمضية رائعة للاستخدامات الثابتة.
• نيكل معدني هيدريد (NiMH): توفر بطاريات NiMH سعة أعلى مقارنة بـ NiCd. إنها أكثر مراعاة للبيئة وأقل عرضة لتأثير الذاكرة. هذا يجعلها خيارًا شائعًا للأجهزة ذات التصريف العالي مثل الكاميرات الرقمية.
• ليثيوم أيون (Li-Ion): البطاريات Li-ion خفيفة الوزن ذات كثافة طاقة عالية. لها تفريغ ذاتي منخفض ولا تعاني من تأثيرات الذاكرة. لهذا السبب، تُستخدم على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية.
• ليثيوم بوليمر (LiPo): بطاريات LiPo خفيفة الوزن ويمكن تصنيعها حسب الطلب بأشكال مختلفة. معدلات التفريغ العالية الخاصة بها تجعلها مثالية للسيارات التي يتم التحكم فيها عن بعد والطائرات بدون طيار. ومع ذلك، مثل بطاريات Li-ion، قد تتضخم أو تلتهب أو تنفجر إذا أساء التعامل معها.

الميزات والوظائف

• وظيفة تخزين الطاقة:

  بغض النظر عن تصميم البطارية، فإن وظيفتها الأساسية هي تجميع الطاقة وإطلاقها عند الحاجة.

• وظيفة تزويد الطاقة:

  توفر البطاريات المحمولة مصدر طاقة ثابت للأجهزة لتعمل بشكل صحيح. تمنع حالات إيقاف تشغيل الأدوات عن طريق تقديم مصدر طاقة غير منقطع.

• وظيفة تحويل الطاقة:

  تحول البطاريات الطاقة الكيميائية المخزنة إلى طاقة كهربائية من خلال عملية كيميائية كهربائية أثناء التفريغ.

• تنظيم إخراج الطاقة:

  تحتوي البطاريات المحمولة على وحدة تحكم في الشحن، والتي تُحسّن الطاقة المُنظمة أثناء حماية البطارية من الشحن الزائد والحفاظ على الحد الأدنى للجهد للحمل.

• وظيفة إدارة الطاقة:

  تنظم تدفق الطاقة داخل وخارج البطارية. يضمن ذلك كفاءة عمليات الشحن والتفريغ.

• وظيفة الحماية:

  تقدم البطاريات آليات حماية متنوعة، مثل الحماية الحرارية ودوائر الحماية من ماس كهربائى، لضمان السلامة ودورة حياة البطارية.

• مراقبة الطاقة:

  تحتوي العديد من البطاريات على نظام إدارة البطارية (BMS) الذي يشرف على حالة البطارية، مثل الجهد والتيار ودرجة الحرارة وحالة الشحن، مما يضمن التشغيل الفعال.

• مميزات البطاريات المحمولة:

  من ليثيوم أيون إلى البطاريات القابلة للشحن، تتضمن مميزاتها الفريدة سعة الطاقة، والتي تحدد مقدار الطاقة المخزنة. معدل التفريغ هو مدى سرعة إطلاق الطاقة. ينطبق نوع البطارية على التطبيقات ونقل الوزن.

  تتضمن الميزات الأخرى دورة الحياة، مما يعني عدد مرات شحن البطارية وتفريغها قبل أن تنخفض سعتها. الجهد هو قياس الجهد الكهربائي لتحديد توافق الجهاز. تضمن ميزات السلامة، مثل إدارة الحرارة ودوائر الحماية، التشغيل الآمن وتتطلب الحد الأدنى من الصيانة.

السيناريوهات

تعمل البطاريات القابلة للشحن المحمولة باستخدام التفاعلات الكيميائية لتخزين الطاقة التي يمكن استخدامها لاحقًا. لها عدد من الاستخدامات، وهي:

• التخييم والأنشطة الخارجية

  البطاريات القابلة للشحن المحمولة مفيدة للأنشطة الخارجية والتخييم حيث يحتاج الأشخاص إلى تشغيل التيار الكهربائي دون الوصول إلى مصادر الطاقة الثابتة. خلال رحلة التخييم، يمكن استخدام هذه البطاريات لشحن الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وأجهزة الاتصال الأخرى للبقاء على اتصال في حالات الطوارئ. يمكن لمصوري الكاميرات أيضًا استخدام حزم البطاريات المحمولة لإعادة شحن معداتهم بينما يمكن للمحترفين الذين يعملون في الميدان استخدام البطاريات لتشغيل الأدوات والأضواء لإكمال عملهم. "

• النسخ الاحتياطي للطوارئ

  "توفر البطاريات القابلة للشحن المحمولة حلًا احتياطيًا مهمًا خلال انقطاع التيار الكهربائي وحالات الطوارئ. يمكن الاحتفاظ بهذه البطاريات مشحونة ومستعدة للاستخدام في حالة انقطاع التيار لتشغيل العناصر الأساسية مثل الهواتف المحمولة أو أجهزة الراديو أو مصابيح يدوية. أيضًا، يؤدي استخدام بنوك الطاقة ذات السعة الكبيرة إلى تحسين الاستعداد لانقطاع التيار. يمكن مراقبة مستويات البطارية باستمرار من خلال دمجها مع تطبيق الهاتف لإدارة استخدام الطاقة بكفاءة خلال حالات الطوارئ. "

• الراحة اليومية

  تقدم البطاريات المحمولة حلًا عمليًا لإزعاج استخدام بطاريات القلوية القابلة للتصرف في العديد من العناصر المنزلية والترفيهية. توفر وفورات كبيرة في تكاليف الاستبدال بمرور الوقت حيث يمكن إعادة شحنها آلاف المرات. أيضًا، فإن خرج الطاقة العالي يعني أن الأجهزة مثل وحدات تحكم الألعاب والماوس اللاسلكي ومكبرات الصوت Bluetooth يمكنها أن تؤدي بشكل مثالي دون مواجهة انخفاض في الأداء مرتبط بالبطاريات الضعيفة AA أو AAA. علاوة على ذلك، فإن حقيقة أن هذه البطاريات القابلة للشحن لا تنتج أي نفايات مقارنة بالبطاريات القابلة للتصرف يجعلها بديلًا أكثر مراعاة للبيئة. يساعد اعتماد البطاريات القابلة للشحن للاستخدام المنتظم في خفض التكاليف وتحسين كفاءة الجهاز وتعزيز الاستدامة البيئية. "

كيفية اختيار البطاريات القابلة للشحن المحمولة

قبل شراء بطارية قابلة للشحن محمولة، من المهم فحص بعض المتغيرات لضمان أن البطارية هي الخيار الصحيح للعميل المستهدف. فهم سلبيات البطارية فضلاً عن إيجابياتها أمر بالغ الأهمية لأنها ستؤثر على الخيارات المتخذة. أيضًا، قد تستفيد ظروف أو مشروع معين من استخدام نوع معين من البطاريات على الآخر.

لإشباع احتياجات طاقة الجهاز، يجب شراء حزمة بطارية محمولة ذات قدرة خرج كافية ومنافذ متعددة. يجب أن يكون لديها القدرة على توفير طاقة ثابتة للأجهزة وشحنها بسرعة. أيضًا، من المهم اختيار حزمة بطارية يمكنها شحن العديد من الأجهزة في وقت واحد.

جودة الحزمة وسلامتها بشكل عام هي عامل أساسي آخر يجب مراعاته. استخدام حزم بطاريات دون المستوى يعرض المستخدمين لخطر محتمل من مخاطر السلامة مثل انفجار البطارية والحريق. لذلك، قبل الشراء، من الضروري التأكد من أن حزمة البطارية قد اجتازت العديد من الشهادات التي تشير إلى التزامها بمعايير الصناعة.

أخيرًا، قبل الاستثمار، من الضروري تقييم التكلفة طويلة الأجل لحزمة البطارية. تنطوي التكلفة الأولية الأساسية على البطاريات القابلة للتصرف، والتي تبدو هي الخيار الأكثر اقتصادية في البداية. ومع ذلك، عند تقييم تكلفتهم الإجمالية، فإن استبدالهم المتكرر يؤدي إلى نفقات عالية على المدى الطويل. من ناحية أخرى، قد تبدو البطاريات القابلة للشحن أغلى ثمناً عند شرائها. ومع ذلك، فإن قدرتها على إعادة استخدامها عدة مرات توفر المال في النهاية.

أسئلة وأجوبة

س: ما هي عيوب بطاريات الليثيوم أيون؟

ج: بعض عيوب بطاريات الليثيوم أيون تشمل التكلفة العالية ومخاوف التخلص من البطارية ومشاكل السلامة.

س: ما هي إيجابيات وسلبيات بطاريات الليثيوم بوليمر؟

ج: تتضمن إيجابياتها ملفًا رقيقًا ومرنًا وخفيف الوزن وعدم وجود خطر التسرب. عيوبها هي تكلفة أعلى مقارنة بأنواع البطاريات الأخرى ودوائر شحن محدودة.

س: ما الفرق بين بطاريات الليثيوم أيون وليثيوم بوليمر؟

ج: تستخدم بطارية الليثيوم بوليمر إلكتروليت جل، بينما تستخدم بطارية الليثيوم أيون سائل. نتيجة لذلك، بطاريات الليثيوم بوليمر أخف وزنًا مع عامل شكل أكثر مرونة. لها أيضًا سرعة شحن أبطأ وتكلفة إنتاج أعلى.

س: هل بطاريات الليثيوم بوليمر أكثر أمانًا من الليثيوم أيون؟

ج: إنها أكثر أمانًا في بعض الحالات، ولكن ليس دائمًا. من غير المحتمل أن تلتهب بطاريات البوليمر إذا تم ثقبها. ومع ذلك، فهي أكثر عرضة للاشتعال إذا تم تسخينها بشكل زائد.