تفاوت بین باتری لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمری در چیست؟

ممکن است برای شما هم پیش آمده باشد زمان خرید دستگاه های دیجیتالی یا پاوربانک ها با دو نوع باتری مواجه شده باشید. باتری لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر دو نوع باتری استفاده شده در این دستگاه هاست. در این مقاله سعی داریم به فناوری استفاده شده در هر کدام اشاره کنیم و متوجه شویم کدام یک انتخاب بهتری است تا در زمان خرید انتخاب درست تری داشته باشیم. ابتدا هر کدام را شرح می دهیم و سپس در چند موضوع خاص آن ها را مقایسه می کنیم.

باتری لیتیوم یون Li-ion
این نوع باتری ها از سال 1912 معرفی شدند اما شرکت سونی در سال 1991 باعث استفاده گسترده تر از آن در دستگاه های دیجیتالی شد. این نوع باتری در انواع گوشی های همراه، لپ تاپ ها، پاوربانک و بسیاری از دستگاه های دیگر استفاده شده است.
این باتری ها از چند جز اصلی ساخته شده اند

الکترود مثبت (کاتد)
الکترود منفی (آند)
الکترولیت

الکترولیت استفاده شده در این باتری ها از نوع مایع می باشد که در صورت بالا رفتن دما یا نشست در اثر سوراخ شدن بدنه باتری ممکن است منجر به آتش سوزی شود؛ البته برای جلوگیری از گرما و انفجار یک مدار داخلی وظیفه دارد ولتاژ، جریان و قدرت شارژ را در محدوده امن نگاه دارد. باتری لیتیوم یون فقط به شکل مستطیل تولید می شود که این با توجه به ساختار باتری و نحوه قرار گیره الکترولیت ها و الکترودها است.

باتری لیتیوم یونی دارای چگالی توان و شارژ بالاست. این باعث می شود نسبت به اندازه بتواند شارژ بیشتری نگه دارد.
ظرفیت باتری های لیتیوم یون به مرور زمان در طول چرخه شارژ کاهش می یابد. در صورتی که مدتی از آن ها استفاده نشود شارژ آن ها تخلیه می شود. این درحالی است که طول عمر مفید آن ها بالاست و بین 300 تا 500 چرخه شارژ دوام می آورند و ایراد "اثر حافظه" (که در آن شارژ های بعدی سخت تر خواهد بود) دیده نمی شود.

باتری لیتیوم پلیمر Li-po
باتری های لیتیوم پلیمر در سال 1970 معرفی شده اند و امروزه در بسیاری از دستگاه ها از جمله تلفن همراه با شارژ سریع تا هواپیمای بدون سرنشین از این نوع باتری استفاده می کنند. این باتری ها در ساختار شباهت بسیاری به نوع لیتیوم یونی دارند؛ اما الکترولیت استفاده شده در آن از نوع خشک و ژل مانند (پلیمر میکرو متخلخل) است.

این ساختار منعطف در کنار وزن سبک باعث شده است تولید کنندگان این باتری را در ابعاد و اشکال مختلف روانه بازار کنند تا دستگاه های کوچک و بزرگ بتوانند از آن استفاده کنند. بدین شکل طراحان دستگاه های دیجیتال دیگر نگران فضای باتری و شکل آن نخواهند بود.

باتری های لیتیوم پلیمری طول عمر به نسبت کمتری دارند و این به دلیل سخت شدن الکترولیت ژل مانند باتری لیتیوم پلیمر در طول زمان است. همچنین ژل مانند بودن الکترولیت این باتری، خیال مصرف کننده را از بابت نشت و احتمال آتش سوزی راحت کرده است و این باتری ها مقاوم تر هستند.
از طرف دیگر، باتری های لیتیوم پلیمری معمولاً باید در یک پوشش سخت یا نرم قرار گیرند.

لیتیوم یونی بهتر است یا لیتیوم پلیمری؟

برای جواب به این سوال این دو نوع باتری را در زمینه های مختلف با هم مقایسه می کنیم تا ببینیم کدام گزینه بهتر است.

قیمت
چون باتری های لیتیوم یونی مدت زمان طولانی در صنعت باتری دستگاه های دیجیتالی مورد استفاده قرار گرفته اند، به طبع هزینه ساخت آن ها به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا کرده است. اما باتری های لیتیوم پلیمری در مقایسه با یونی قیمت بالاتری دارد. این احتمال وجود دارد در آینده قیمت نوع لیتیوم پلیمری نیز کاهش یابد.

چگالی انرژی
مقدار انرژی ذخیره شده در نوع لیتیوم یونی به مراتب بالاتر از نوع لیتیوم پلیمری است و زمان کار طولانی تری خواهد داشت. باتری های لیتیوم یونی در مقایسه با لیتیوم پلیمری با اندازه یکسان می توانند تا چهار برابر شارژ نگه دارند. به همین دلیل برای شارژدهی بیشتر در دستگاه های الکترونیکی نوع لیتیوم یونی ارجح است.

ایمنی
در بحث ایمنی باتری های لیتیوم پلیمری معمولا ایمن تر از باتری های لیتیوم یون هستند که دلیل آن؛ بسته بندی قوی با پوسته سخت و احتمال کمتر نشت ژل الکترولیت این باتری ها است. این خاصیت سبب شده در گوشی های مجهز به قابلیت شارژ بسیار سریع از باتری های لیتیوم پلیمر استفاده شود.

نشت شارژ
زمانی که از باتری استفاده نمی کنید ممکن است از شارژ آن کم شود که اصطلاحا به آن نشت شارژ می گویند. از این نظر باتری های لیتیوم پلیمری دارای نشت شارژ به مراتب کمتری هستند و در صورتی که از دستگاه خود استفاده نمی کنید نگرانی بابت کم شدن شارژ نخواهید داشت. باتری های لیتیوم یون در صورت استفاده نشدن به مرور شارژ خود را از دست می دهند.

تطبیق پذیری
تطبیق پذیری باتری های لیتیوم پلیمر به علت ساختار ژل مانند الکترولیت آن بسیار بالاست و در همه دستگاه ها می توان از آن استفاده کرد. به همین جهت آن ها از موبایل، لپ تاپ، پاور بانک و دستگاه های کوچک تر گرفته تا پهپادها و ماشین های کنترلی قابل استفاده هستند و در هر شکل و اندازه ای به بازار عرضه شده اند. ضخامت باتری های لیتیوم پلیمر حتی به 1 میلیمتر هم می رسد. مثلا برای خرید پاوربانک اگر دقت کنید می بینید که مدل های لیتیوم پلیمری عموما ضخامت کمتری دارند.

عمر مفید
باتری های لیتیوم یونی دارای عمر مفید بالاتری هستند و معمولا تا 3 سال عمر می کنند. این باتری ها بین 300 تا 500 چرخه شارژ به خوبی کار می کنند. این در حالی است که باتری های لیتیوم یونی عمر کمتری دارند که این به دلیل سخت شدن الکترولیت ژل مانند باتری لیتیوم پلیمر در طول زمان است.

قابلیت حمل
هر دو باتری قابلیت حمل و جابه جایی دارند؛ اما باتری لیتیوم پلیمری به علت امکان ساخت در ابعاد کوچک و بزرگ با ضخامت کم، قابلیت حمل بیشتری دارد.

وزن و سبکی
باتری های لیتیوم پلیمر وزن کمتری دارند و از باتری های لیتیوم یون سنگین تر هستند. به همین دلیل دستگاه هایی که از باتری لیتیوم پلیمر استفاده کنند وزن کمتری خواهند داشت و این مزیت رقابتی ایجاد می کند.

جمع بندی نهایی:
برای اینکه بدانید کدام گزینه برایتان مناسب است؛ باید توجه داشته باشید؛ اگر می خواهید دستگاهی که میخرید سبک و فشرده باشد و در صورت عدم استفاده دچار نشت شارژ و خالی شدن باتری نشود؛ باید به باتری لیتیوم پلیمر مجهز باشد. این باتری ها جدید و گران تر هستند و عموما در محصولات پرچم دار بازار نیز استفاده می شوند.
اما اگر طول عمر باتری دستگاهی که میخرید برایتان مهم است و بخواهید با مقدار شارژ یکسان، شارژدهی بیشتری داشته باشید بهتر است دستگاهی را انتخاب کنید که مجهز به باتری لیتیوم یونی باشد. این باتری های ارزان تر هستند و روی قیمت نهایی نیز موثر خواهند بود.