مزایا و معایب باتری‌های لیتیوم و باتری‌های NiMH از نظر ماندگاری

در صنعت باتری، اصطلاح "عمر دسترسی" معمولاً دو معنای متفاوت را شامل می‌شود:

1. حفظ بار (نرخ خودتخلیه‌شدگی): اگر باتری کاملاً شارژ شده و در یک جای خشک قرار گرفته باشد، چه مدت طول می‌کشد تا باتری تخلیه شود؟

2. عمر تقویمی (طول عمر کلی): حتی اگر هرگز استفاده نشود، چند سال طول می‌کشد تا ترکیب شیمیایی باتری تخریب شود؟

در ادامه مقایسه‌ای از مزایا و معایب باتری‌های لیتیومی (به‌ویژه لیتیوم-یون/لیتیوم-پلیمر) و باتری‌های نیکل-هیدرید فلزی (NiMH) در مورد این دو بعد:

1. باتری‌های لیتیومی (Li-ion / Li-Po)

ویژگی‌های کلی: چگالی انرژی بالا، آماده به کار، اما از نظر شیمیایی فعال و دارای خاصیت "پیری طبیعی".

• مزایا:

  • خودتخلیه‌شدگی بسیار پایین: نرخ خودتخلیه‌شدگی ماهانه معمولاً تنها 1% - 5% . این بدین معناست که اگر آن را به مدت شش ماه یا حتی یک سال کامل شارژ نگه دارید، هنگام خارج کردن همچنان شارژ داشته خواهد. این ویژگی برای استفاده‌های متناوب عالی است (مثلاً باتری‌های ذخیره دوربین).

  • بدون اثر حافظه: می‌توان در هر زمان شارژ یا ذخیره کرد؛ نیازی به «تخلیه کامل قبل از شارژ» مانند فناوری باتری‌های قدیمی نیست.

  • پادشاه یک‌بارمصرف‌ها (لیتیوم اولیه): در صورت اشاره به باتری‌های غیرقابل شارژ لیتیوم آهن (مانند باتری‌های اینرجایزر التیمات لیتیوم)، عمر قفسه‌ای آن‌ها می‌تواند به 10 تا 20 سال برسد. این باتری‌ها بهترین گزینه برای نگهداری طولانی‌مدت هستند و مناسب استفاده در کیت‌های اضطراری یا دетکتور دود می‌باشند.

• معایب:

  • پیری غیرمعکوس پایه‌ای (ترس از «پیری»): از لحظه خروج از کارخانه، شیمی داخلی باتری شروع به تخریب می‌کند، صرف‌نظر از استفاده. معمولاً عمر پایه‌ای حدود 3-5 سال است که پس از آن ظرفیت به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد.

  • خطر «مرگ ناشی از تخلیه عمیق»: اگر برای مدت طولانی در سطح شارژ پایین نگهداری شود (مثلاً به مدت ۶ ماه در ۰٪ نگهداری شود)، ولتاژ ممکن است زیر آستانه قطع مدار محافظتی بیفتد. این امر باعث آسیب دائمی می‌شود و باتری دیگر قادر به پذیرش شارژ نخواهد بود.

  • حساس به محیط نگهداری: نگهداری در شارژ کامل و در دمای بالا باعث تسریع فرآیند پیری می‌شود (مثلاً گذاشتن باتری کاملاً شارژ شده در ماشینی گرم در تابستان، عمر مفید آن را به شدت کاهش می‌دهد).

۲. باتری‌های نیکل-هیدرید فلزی (NiMH)

ویژگی‌های کلی: ایمن و پایدار، بهترین جایگزین سلول‌های قلیایی خشک، اما مدل‌های سنتی به سرعت «نشت» شارژ دارند.

• مزایا:

  • پیشرفت باتری‌های با نشت خودبه‌خودی کم (LSD): توجه: این عامل، تمایزکننده اصلی است.

    • NiMH استاندارد: نواقص بزرگ. شارژ کامل ممکن است در عرض یک ماه به‌طور کامل تخلیه شود.

    • NiMH با خودتخلیه‌شدگی پایین (به عنوان مثال، پاناسونیک Eneloop): عملکرد عالی. آن‌ها می‌توانند ظرفیت ۷۰٪ را حتی پس از ۵ تا ۱۰ سال نگهداری پس از شارژ کامل حفظ کنند. از نظر حفظ شارژ در بلندمدت، باتری‌های NiMH با کیفیت بالا به‌عنوان گزینه‌ای بهتر از باتری‌های لیتیومیونی معمولی محسوب می‌شوند.

  • مقاوم در برابر تخلیه بیش از حد: حتی اگر باتری NiMH به صفر ولت تخلیه شود، معمولاً می‌توان آن را «احیا» و دوباره شارژ کرد. این باتری‌ها به اندازه باتری‌های لیتیومی در برابر خرابی فوری حساس نیستند.

  • عمر طولانی از نظر زمانی: با نگهداری مناسب، باتری‌های NiMH با کیفیت می‌توانند طول عمر ۵-۱۰ سال .

• معایب:

  • تخلیه خودبه‌خودی بالا در مدل‌های معمولی (معایب اصلی): اگر باتری‌های NiMH غیر LSD (استاندارد) را خریداری کنید، نرخ تخلیه خودبه‌خودی ماهانه می‌تواند به اندازهٔ 20%-30%. شما ممکن است آن‌ها را شارژ کنید، در یک جعبه قرار دهید و هنگامی که ماه بعد به آن‌ها نیاز داشته باشید، متوجه شوید که کاملاً تخلیه شده‌اند.

  • اثر حافظه (جزئی): اگرچه این باتری‌ها نسبت به باتری‌های قدیمی نیکل-کادمیوم (NiCd) بسیار بهتر عمل می‌کنند، اما اگر گاهی اوقات به‌طور کامل شارژ و تخلیه نشوند، ممکن است ظرفیت آن‌ها کمی کاهش یابد (هرچند این مشکل را می‌توان با یک چرخه «نوسازی» برطرف کرد).

خلاصه و مقایسه