بطارية ليثيوم أيون أو بطارية ليثيوم أيون هي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن والتي تستخدم الاختزال العكسي لأيونات الليثيوم لتخزين الطاقة.عادة ما يكون القطب السالب لخلية أيون الليثيوم التقليدية هو الجرافيت، وهو أحد أشكال الكربون.يسمى هذا القطب السالب أحيانًا بالأنود لأنه يعمل كأنود أثناء التفريغ.القطب الموجب هو عادة أكسيد فلز؛يُطلق على القطب الموجب أحيانًا اسم الكاثود لأنه يعمل ككاثود أثناء التفريغ.تظل الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة موجبة وسالبة في الاستخدام العادي سواء في الشحن أو التفريغ، وبالتالي فهي مصطلحات أكثر وضوحًا للاستخدام من الأنود والكاثود اللذين يتم عكسهما أثناء الشحن.
خلية الليثيوم المنشورية هي نوع محدد من خلايا أيون الليثيوم ذات الشكل المنشوري (المستطيل).وهو يتألف من أنود (عادة ما يكون مصنوعًا من الجرافيت)، وكاثود (غالبًا ما يكون مركب أكسيد فلز الليثيوم)، وإلكتروليت ملح الليثيوم.يتم فصل الأنود والكاثود بغشاء مسامي لمنع الاتصال المباشر والدوائر القصيرة. تُستخدم خلايا الليثيوم المنشورية بشكل شائع في التطبيقات التي تشكل المساحة مصدر قلق، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المحمولة.كما أنها تستخدم بشكل متكرر في السيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة بسبب كثافة الطاقة العالية والأداء الممتاز. بالمقارنة مع تنسيقات خلايا أيون الليثيوم الأخرى، تتمتع الخلايا المنشورية بمزايا من حيث كثافة التعبئة وسهولة التصنيع في الإنتاج على نطاق واسع.يسمح الشكل المستطيل المسطح بالاستخدام الفعال للمساحة، مما يمكّن الشركات المصنعة من تعبئة المزيد من الخلايا ضمن حجم معين.ومع ذلك، فإن الشكل الصلب للخلايا المنشورية يمكن أن يحد من مرونتها في بعض التطبيقات.
الخلايا المنشورية والحقيبة نوعان مختلفان من التصاميم لبطاريات الليثيوم أيون:
الخلايا المنشورية:
خلايا الحقيبة:
كما أنها تستخدم في السيارات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة. تشمل الاختلافات الرئيسية بين الخلايا المنشورية والخلايا الحقيبةية تصميمها المادي وبنيتها ومرونتها.ومع ذلك، يعمل كلا النوعين من الخلايا بناءً على نفس مبادئ كيمياء بطارية أيون الليثيوم.يعتمد الاختيار بين الخلايا المنشورية وخلايا الحقيبة على عوامل مثل متطلبات المساحة، وقيود الوزن، واحتياجات التطبيق، واعتبارات التصنيع.
هناك العديد من الكيمياء المختلفة المتاحة.يستخدم GeePower LiFePO4 نظرًا لدورته الطويلة في الحياة، وتكلفة الملكية المنخفضة، والاستقرار الحراري، وإخراج الطاقة العالية.يوجد أدناه مخطط يوفر بعض المعلومات عن كيمياء أيون الليثيوم البديلة.
تحديد | ليثيوم الكوبالت LiCoO2 (LCO) | ليثيوم المنغنيز LiMn2O4 (LMO) | ليثيوم فوسفات LiFePO4 (LFP) | NMC1 LiNiMnCoO2 |
الجهد االكهربى | 3.60 فولت | 3.80 فولت | 3.30 فولت | 3.60/3.70 فولت |
حد الشحن | 4.20 فولت | 4.20 فولت | 3.60 فولت | 4.20 فولت |
دورة الحياة | 500 | 500 | 2000 | 2000 |
درجة حرارة التشغيل | متوسط | متوسط | جيد | جيد |
محددة في مجال الطاقة | 150-190 وات/كجم | 100-135 وات/كجم | 90-120 وات/كجم | 140-180 وات/كجم |
تحميل | 1C | 10C، 40C نبض | 35 درجة مئوية مستمرة | 10ج |
أمان | متوسط | متوسط | امن جدا | أكثر أمانًا من Li-Cobalt |
المدرج الحراري | 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت) | 250 درجة مئوية (482 درجة فهرنهايت) | 270 درجة مئوية (518 درجة فهرنهايت) | 210 درجة مئوية (410 درجة فهرنهايت) |
تعمل خلية البطارية، مثل خلية بطارية الليثيوم أيون، على مبدأ التفاعلات الكهروكيميائية.
وفيما يلي شرح مبسط لكيفية العمل:
تسمح هذه العملية لخلية البطارية بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية أثناء التفريغ وتخزين الطاقة الكهربائية أثناء الشحن، مما يجعلها مصدر طاقة محمول وقابل لإعادة الشحن.
مزايا بطاريات LiFePO4:
عيوب بطاريات LiFePO4:
باختصار، توفر بطاريات LiFePO4 السلامة ودورة حياة طويلة وكثافة طاقة عالية وأداء جيد لدرجة الحرارة وانخفاض التفريغ الذاتي.ومع ذلك، فهي تتمتع بكثافة طاقة أقل قليلاً، وتكلفة أعلى، وجهد أقل، ومعدل تفريغ أقل مقارنة بكيمياء أيونات الليثيوم الأخرى.
LiFePO4 (فوسفات الحديد الليثيوم) وNCM (النيكل والكوبالت والمنغنيز) كلاهما نوعان من كيمياء بطارية أيون الليثيوم، لكن لديهما بعض الاختلافات في خصائصهما.
فيما يلي بعض الاختلافات الرئيسية بين خلايا LiFePO4 وNCM:
باختصار، توفر بطاريات LiFePO4 أمانًا أكبر، وعمر دورة أطول، واستقرارًا حراريًا أفضل، وتقليل خطر الانفلات الحراري.من ناحية أخرى، تتمتع بطاريات NCM بكثافة طاقة أعلى وقد تكون أكثر ملاءمة للتطبيقات ذات المساحة المحدودة مثل سيارات الركاب.
يعتمد الاختيار بين خلايا LiFePO4 وNCM على المتطلبات المحددة للتطبيق، بما في ذلك السلامة وكثافة الطاقة ودورة الحياة واعتبارات التكلفة.
موازنة خلايا البطارية هي عملية موازنة مستويات شحن الخلايا الفردية داخل حزمة البطارية.فهو يضمن أن جميع الخلايا تعمل على النحو الأمثل لتحسين الأداء والسلامة وطول العمر.هناك نوعان: التوازن النشط، الذي ينقل الشحنة بشكل فعال بين الخلايا، والتوازن السلبي، والذي يستخدم المقاومات لتبديد الشحنة الزائدة.يعد التوازن أمرًا بالغ الأهمية لتجنب الشحن الزائد أو التفريغ الزائد، وتقليل تدهور الخلايا، والحفاظ على قدرة موحدة عبر الخلايا.
نعم، يمكن شحن بطاريات الليثيوم أيون في أي وقت دون ضرر.على عكس بطاريات الرصاص الحمضية، لا تعاني بطاريات الليثيوم أيون من نفس العيوب عند شحنها جزئيًا.وهذا يعني أنه يمكن للمستخدمين الاستفادة من فرصة الشحن، مما يعني أنه يمكنهم توصيل البطارية خلال فترات زمنية قصيرة مثل استراحات الغداء لتعزيز مستويات الشحن.يتيح ذلك للمستخدمين ضمان بقاء البطارية مشحونة بالكامل طوال اليوم، مما يقلل من خطر انخفاض طاقة البطارية أثناء المهام أو الأنشطة المهمة.
وفقًا لبيانات المختبر، تم تصنيف بطاريات GeePower LiFePO4 لما يصل إلى 4000 دورة بعمق تفريغ يصل إلى 80%.في الواقع، يمكنك استخدامه لفترة أطول من الوقت إذا تم الاعتناء بهم بشكل صحيح.عندما تنخفض سعة البطارية إلى 70% من سعتها الأولية، يوصى بإلغاءها.
يمكن شحن بطارية LiFePO4 من GeePower في نطاق 0 ~ 45 درجة مئوية، ويمكن أن تعمل في نطاق -20 ~ 55 درجة مئوية، ودرجة حرارة التخزين بين 0 ~ 45 درجة مئوية.
بطاريات LiFePO4 من GeePower ليس لها أي تأثير على الذاكرة ويمكن إعادة شحنها في أي وقت.
نعم، الاستخدام الصحيح للشاحن له تأثير كبير على أداء البطارية.بطاريات GeePower مزودة بشاحن مخصص، يجب عليك استخدام الشاحن المخصص أو الشاحن المعتمد من قبل فنيي GeePower.
ستؤدي ظروف درجة الحرارة المرتفعة (> 25 درجة مئوية) إلى زيادة النشاط الكيميائي للبطارية، ولكنها ستؤدي إلى تقصير عمر البطارية وزيادة معدل التفريغ الذاتي أيضًا.درجة الحرارة المنخفضة (<25 درجة مئوية) تقلل من سعة البطارية وتقلل من التفريغ الذاتي.ولذلك فإن استخدام البطارية في درجة حرارة حوالي 25 درجة مئوية سوف تحصل على أداء وعمر أفضل.
تأتي جميع مجموعة بطاريات GeePower مع شاشة LCD، والتي يمكنها إظهار بيانات عمل البطارية، بما في ذلك: SOC، والجهد، والتيار، وساعة العمل، والفشل أو الشذوذ، وما إلى ذلك.
يعد نظام إدارة البطارية (BMS) عنصرًا حاسمًا في مجموعة بطاريات الليثيوم أيون، مما يضمن تشغيلها بشكل آمن وفعال.
وإليك كيف يعمل:
بشكل عام، يلعب نظام إدارة المباني دورًا حاسمًا في ضمان سلامة حزم بطاريات الليثيوم أيون وطول عمرها وأدائها من خلال المراقبة الفعالة والموازنة والحماية وتوفير المعلومات الأساسية حول حالة البطارية.
CCS، CE، FCC، ROHS، MSDS، UN38.3، TUV، SJQA إلخ.
إذا جفت خلايا البطارية، فهذا يعني أنها قد تم تفريغها بالكامل، ولم تعد هناك طاقة متوفرة في البطارية.
إليك ما يحدث عادةً عندما تجف خلايا البطارية:
ومع ذلك، إذا تعرضت خلايا البطارية للتلف أو التدهور بشكل كبير، فقد يكون من الضروري استبدال البطارية بالكامل. ومن المهم ملاحظة أن الأنواع المختلفة من البطاريات لها خصائص تفريغ مختلفة وعمق تفريغ موصى به.يوصى عمومًا بتجنب استنزاف خلايا البطارية بالكامل وإعادة شحنها قبل أن تجف لضمان الأداء الأمثل وإطالة عمر البطارية.
توفر بطاريات الليثيوم أيون GeePower ميزات أمان استثنائية بسبب عوامل مختلفة:
كن مطمئنًا، فقد تم تصميم مجموعات بطاريات GeePower مع مراعاة السلامة كأولوية قصوى.تستخدم البطاريات تكنولوجيا متقدمة، مثل كيمياء فوسفات الحديد الليثيوم، المعروفة بثباتها الاستثنائي وعتبة درجة حرارة الاحتراق العالية.على عكس الأنواع الأخرى من البطاريات، فإن بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد لدينا لديها خطر أقل في اشتعال النيران، وذلك بفضل خصائصها الكيميائية وتدابير السلامة الصارمة المطبقة أثناء الإنتاج.بالإضافة إلى ذلك، تم تجهيز حزم البطاريات بوسائل حماية متطورة تمنع الشحن الزائد والتفريغ السريع، مما يقلل من أي مخاطر محتملة.ومع مزيج ميزات السلامة هذه، يمكنك أن تشعر براحة البال عندما تعلم أن فرص اشتعال البطاريات منخفضة للغاية.
تتمتع جميع البطاريات، بغض النظر عن طبيعتها الكيميائية، بظاهرة التفريغ الذاتي.لكن معدل التفريغ الذاتي لبطارية LiFePO4 منخفض جدًا، أقل من 3%.
انتباه
إذا كانت درجة الحرارة المحيطة مرتفعة؛يرجى الانتباه إلى إنذار درجة الحرارة العالية لنظام البطارية؛لا تقم بشحن البطارية مباشرة بعد الاستخدام في بيئة ذات درجة حرارة عالية، فأنت بحاجة إلى ترك البطارية ترتاح لأكثر من 30 دقيقة أو تنخفض درجة الحرارة إلى 35 درجة مئوية؛عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من 0 درجة مئوية، يجب شحن البطارية في أقرب وقت ممكن بعد استخدام الرافعة الشوكية لمنع برودة البطارية جدًا بحيث لا تتمكن من الشحن أو إطالة وقت الشحن؛
نعم، يمكن تفريغ بطاريات LiFePO4 باستمرار إلى 0% SOC وليس هناك أي تأثير على المدى الطويل.ومع ذلك، ننصحك بتفريغ ما يصل إلى 20% فقط للحفاظ على عمر البطارية.
انتباه
أفضل فترة SOC لتخزين البطارية: 50±10%
يجب شحن حزم بطاريات GeePower فقط من 0 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت إلى 113 درجة فهرنهايت) وتفريغها من -20 درجة مئوية إلى 55 درجة مئوية (-4 درجة فهرنهايت إلى 131 درجة فهرنهايت).
هذه هي درجة الحرارة الداخلية.توجد أجهزة استشعار لدرجة الحرارة داخل العبوة تراقب درجة حرارة التشغيل.إذا تم تجاوز نطاق درجة الحرارة، فسوف يصدر صوت صفير وسيتم إيقاف تشغيل العبوة تلقائيًا حتى يُسمح للحزمة بالتبريد/التسخين ضمن معايير التشغيل.
نعم بالتأكيد، سنقدم لك الدعم الفني والتدريب عبر الإنترنت بما في ذلك المعرفة الأساسية ببطارية الليثيوم ومزايا بطارية الليثيوم وحل المشكلات.سيتم توفير دليل المستخدم لك في نفس الوقت.
إذا أصبحت بطارية LiFePO4 (فوسفات الحديد الليثيوم) فارغة تمامًا أو "في وضع السكون"، فيمكنك تجربة الخطوات التالية لتنشيطها:
تذكر اتباع احتياطات السلامة المناسبة أثناء التعامل مع البطاريات والرجوع دائمًا إلى إرشادات الشركة المصنعة لشحن بطاريات LiFePO4 والتعامل معها.
يعتمد طول الوقت المستغرق لشحن بطارية Li-ion على نوع وحجم مصدر الشحن الخاص بك. معدل الشحن الموصى به هو 50 أمبير لكل بطارية 100 أمبير في نظامك.على سبيل المثال، إذا كان الشاحن الخاص بك بقوة 20 أمبير وتحتاج إلى شحن بطارية فارغة، فسوف يستغرق الأمر 5 ساعات للوصول إلى 100%.
يوصى بشدة بتخزين بطاريات LiFePO4 في الداخل خلال غير موسمها.يوصى أيضًا بتخزين بطاريات LiFePO4 في حالة شحن (SOC) تبلغ حوالي 50% أو أعلى.إذا تم تخزين البطارية لفترة طويلة، قم بشحن البطارية مرة واحدة على الأقل كل 6 أشهر (يوصى بمرة واحدة كل 3 أشهر).
يعد شحن بطارية LiFePO4 (اختصارًا لبطارية ليثيوم فوسفات الحديد) أمرًا بسيطًا نسبيًا.
فيما يلي خطوات شحن بطارية LiFePO4:
حدد الشاحن المناسب: تأكد من أن لديك شاحن بطارية LiFePO4 مناسب.من المهم استخدام شاحن مصمم خصيصًا لبطاريات LiFePO4، حيث أن أجهزة الشحن هذه لديها خوارزمية الشحن الصحيحة وإعدادات الجهد الكهربي لهذا النوع من البطاريات.
يرجى ملاحظة أن هذه خطوات عامة، ويُنصح دائمًا بالرجوع إلى إرشادات الشركة المصنعة للبطارية المحددة ودليل مستخدم الشاحن للحصول على تعليمات الشحن التفصيلية واحتياطات السلامة.
عند اختيار نظام إدارة البطارية (BMS) لخلايا LiFePO4، يجب عليك مراعاة العوامل التالية:
في النهاية، سيعتمد نظام إدارة المباني المحدد الذي تختاره على المتطلبات المحددة لحزمة بطارية LiFePO4 الخاصة بك.تأكد من أن نظام إدارة المباني يفي بمعايير السلامة اللازمة ويحتوي على الميزات والمواصفات التي تتوافق مع احتياجات حزمة البطارية الخاصة بك.
إذا قمت بشحن بطارية LiFePO4 (فوسفات الحديد الليثيوم) بشكل زائد، فقد يؤدي ذلك إلى عدة عواقب محتملة:
لمنع الشحن الزائد وضمان التشغيل الآمن لبطاريات LiFePO4، يوصى باستخدام نظام إدارة البطارية (BMS) المناسب الذي يتضمن الحماية من الشحن الزائد.يقوم نظام BMS بمراقبة عملية الشحن والتحكم فيها لمنع الشحن الزائد للبطارية، مما يضمن التشغيل الآمن والأمثل.
عندما يتعلق الأمر بتخزين بطاريات LiFePO4، اتبع هذه الإرشادات لضمان طول عمرها وسلامتها:
شحن البطاريات: قبل تخزين بطاريات LiFePO4، تأكد من أنها مشحونة بالكامل.يساعد هذا على منع التفريغ الذاتي أثناء التخزين، مما قد يؤدي إلى انخفاض جهد البطارية بشكل كبير.
باتباع إرشادات التخزين هذه، يمكنك تحسين عمر وأداء بطاريات LiFePO4 الخاصة بك.
يمكن استخدام بطاريات GeePower لأكثر من 3500 دورة حياة.عمر تصميم البطارية أكثر من 10 سنوات.
الضمان للبطارية هو 5 سنوات أو 10000 ساعة، أيهما يأتي أولاً. يمكن لنظام إدارة المباني فقط مراقبة وقت التفريغ، ويمكن للمستخدمين استخدام البطارية بشكل متكرر، إذا استخدمنا الدورة بأكملها لتحديد الضمان، فسيكون ذلك غير عادل المستخدمين.ولهذا السبب يكون الضمان 5 سنوات أو 10,000 ساعة، أيهما يأتي أولاً.
كما هو الحال مع حمض الرصاص، هناك تعليمات التعبئة والتغليف التي يجب اتباعها عند الشحن.هناك العديد من الخيارات المتاحة اعتمادًا على نوع بطارية الليثيوم واللوائح المعمول بها:
من المهم مراجعة خدمة البريد السريع لضمان الامتثال للوائحها. وبغض النظر عن طريقة الشحن المختارة، فمن الضروري تعبئة بطاريات الليثيوم وتسميتها بشكل صحيح وفقًا للوائح ذات الصلة لضمان النقل الآمن.من المهم أيضًا تثقيف نفسك بشأن اللوائح والمتطلبات المحددة لنوع بطارية الليثيوم التي تقوم بشحنها والتشاور مع شركة الشحن للحصول على أي إرشادات محددة قد تكون لديهم.
نعم لدينا وكالات شحن تعاونية يمكنها نقل بطاريات الليثيوم.كما نعلم جميعًا، لا تزال بطاريات الليثيوم تعتبر بضائع خطرة، لذلك إذا لم يكن لدى وكالة الشحن الخاصة بك قنوات نقل، فيمكن لوكالة الشحن الخاصة بنا نقلها لك.