يتم الترويج لبطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع نظرًا لعمرها الطويل وقدرتها العالية. ومع ذلك، مع الاستخدام لفترة طويلة، قد تتعرض بعض بطاريات الليثيوم أيون للانتفاخ للأسباب التالية:
التمدد الناتج عن الشحن الزائد يؤدي الشحن الزائد إلى انتقال جميع ذرات الليثيوم الموجودة في مادة القطب الموجب إلى مادة القطب السالب. يؤدي هذا إلى تشوه وانهيار الشبكات الكاملة أصلاً في القطب الموجب، وهو عامل مهم يساهم في انخفاض سعة البطارية. خلال هذه العملية، تتراكم كمية متزايدة من أيونات الليثيوم في القطب السالب، مما يؤدي إلى التراكم الزائد لذرات الليثيوم التي تنمو لتشكل بلورات تشبه جذع الشجرة، مما يتسبب في تضخم البطارية.
التوسع الناتج عن التفريغ الزائد يؤدي غشاء واجهة الإلكتروليت الصلب (SEI) إلى وظيفة حماية لمادة القطب السالب، مما يمنع هيكل المادة من الانهيار ويطيل عمر دورة مادة القطب. يخضع فيلم SEI لتغيرات عكسية أثناء الشحن والتفريغ، حيث تشهد بعض المركبات العضوية تحولات عكسية. يؤدي التفريغ المفرط للبطارية إلى تدمير عكسي لفيلم SEI، وبعد تلف مادة SEI التي تحمي مادة القطب السالب، تنهار مادة القطب السالب، مما يؤدي إلى تمدد بطاريات الليثيوم أيون.
مشكلات في عمليات الإنتاج والتصنيع نظرًا لتنوع الشركات المصنعة، قد يعطي البعض الأولوية لتدابير خفض التكاليف، مما يؤدي إلى بيئات إنتاج معاكسة واستخدام معدات قديمة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى طلاء غير متساوٍ للبطارية، وإدخال جزيئات الغبار إلى المنحل بالكهرباء. قد تساهم هذه العوامل في تضخم بطاريات الليثيوم أيون أثناء استخدام المستخدم، مما قد يشكل مخاطر أكبر.
لماذا بطاريات الليثيوم أفضل؟
لماذا تدوم بطاريات الليثيوم لفترة أطول？
نستخدم عمومًا عدد الدورات للإشارة إلى العمر الافتراضي لبطاريات الليثيوم أيون. في حين أن عدد الدورات يختلف بين بطاريات الليثيوم أيون المختلفة، إلا أن عمر دورة هذه البطاريات بشكل عام يمكن أن يصل عادةً إلى حوالي 5-6 سنوات، ومع الاستخدام السليم، يمكن أن يمتد إلى أبعد من ذلك. وهذا أطول بكثير مقارنة بعمر بطاريات الرصاص الحمضية، والذي يبلغ حوالي 1.5 سنة. يمكن لبطاريات الليثيوم أيون أن تتحمل عددًا كبيرًا من دورات الشحن والتفريغ، حيث يتراوح عدد الدورات من 800 إلى 2000 دورة. بالمقارنة، تحتوي بطاريات الرصاص الحمضية على ما يقرب من 300 دورة، وبطاريات هيدريد معدن النيكل لديها حوالي 500 دورة. يساهم عدد الدورات المرتفع هذا في إطالة العمر الإجمالي لبطاريات الليثيوم أيون.
ما هي بطاريات الليثيوم غير المسموح بها على الطائرات؟
وفي هذا الموضوع لا بد من التمييز بين بطاريات الليثيوم المقيدة للنقل وتلك المحظورة النقل.
النقل المحدود لبطاريات الليثيوم: بموافقة شركة الطيران، يُسمح بحمل الأجهزة الإلكترونية التي تحتوي على بطاريات الليثيوم بقدرة تزيد عن 100 وات في الساعة ولا تتجاوز 160 وات في الساعة على متن الطائرة. يمكن لكل راكب حمل ما يصل إلى بطاريتين احتياطيتين، ويجب عدم تسجيلهما. تشمل الأجهزة التي قد تحتوي على بطاريات ليثيوم تتجاوز 100 وات في الساعة معدات الوسائط، ومعدات الإنتاج السمعي البصري، ودعائم الأداء، والأجهزة الطبية، والألعاب الكهربائية، والأدوات الكهربائية، وصناديق الأدوات، وما إلى ذلك. .
النقل المحظور لبطاريات الليثيوم: يُمنع منعًا باتًا حمل بطاريات الليثيوم الكبيرة أو الأجهزة الإلكترونية التي تزيد سعتها عن 160 وات في الساعة أو فحصها.
لتحديد ما إذا كان من الممكن اصطحاب بطاريات الليثيوم التي تحملها على متن الطائرة، يمكنك عمومًا التحقق من العلامات الموجودة على البطاريات. إذا لم يتم تحديد الطاقة المقدرة بالواط/ساعة (Wh) مباشرة على بطارية الليثيوم، فيمكنك حسابها باستخدام الطرق التالية:
إذا كان الجهد الاسمي (V) والقدرة الاسمية (Ah) معروفين: احسب الواط/ساعة المقدرة باستخدام الصيغة: Wh = V x Ah. عادة ما يتم وضع علامة على الجهد الاسمي والقدرة الاسمية على البطارية.
إذا كانت البطارية تحمل علامة مللي أمبير ساعة (mAh) فقط: اقسم القيمة المحددة على 1000 لتحصل على أمبير ساعة (Ah). على سبيل المثال، إذا تم تمييز بطارية الليثيوم بجهد اسمي 3.7 فولت وسعة اسمية تبلغ 760 مللي أمبير، فإن معدل الواط/ساعة المقدر سيكون: 760 مللي أمبير/1000 = 0.76 أمبير؛ 3.7 فولت × 0.76 أمبير = 2.9 وات في الساعة.
متى تشتعل بطاريات الليثيوم؟
