باتری های نیکل کادمیوم بازار را برای سالیانی احاطه کرده بودند. اگرچه، در سالهای اخیر با باتری های لیتیوم یون وارد چالش شده اند.چرا؟نیازمند یک بررسی بسیار مفصل خواهد بود.
برای این بررسی نیازمند ورود به زمینه های مختلف از جمله: تاریخچه، الکتروشیمی، هزینه ساخت، اثرات زیست‌محیطی، کاربرد و ... هستیم. بررسی را با زمینه الکتروشیمی آغاز خواهیم کرد.
برای پایانه منفی، باتری نیکل کادمیوم از کادمیوم استفاده میکند.برای پایانه مثبت یا کاتد نیز از اکسی هیدروکسید نیکل استفاده میکند.
و به عنوان یک الکترولیت از هیدروکسید پتاسیم آبی استفاده می کند.
برای ترمینال منفی یا آند، باتری لیتیوم یون از گرافیت و برای ترمینال مثبت از اکسید لیتیوم استفاده می کند. و به عنوان یک الکترولیت از نمک لیتیوم استفاده می کند.
جالب اینجاست که این یون ها در زمان تخلیه از سمت منفی به سمت مثبت می روند و در حین شارژ برمی گردند. به جای لیتیوم فلزی به عنوان ماده الکترود، این باتری ها از یک ترکیب لیتیوم درونی استفاده می کنند.
هزینه ساخت باتری لیتیوم یون تقریباً 40 درصد بیشتر از باتری نیکاد است. باتری های لیتیوم یونی برای نظارت بر ولتاژ و جریان نیاز به حفاظت بیشتری دارند.
باتری لیتیوم یونی به دلیل سبکتر بودن کوچکتر و قابل حمل تر از باتری نیکاد است. اندازه ها و شکل های مختلف در 4 نوع فرمت خواهید داشت. اینها به شرح زیر است!
استوانه ای بزرگ: این باتری های لیتیوم یونی بدنه ای محکم و پایانه های رزوه ای بزرگ دارند.
استوانه ای کوچک: این نوع باتری لیتیومی از یک بدنه جامد بدون پایانه تشکیل شده است. مثال: باتری لپ تاپ.
کیسه: این نوع باتری دارای بدنه ای نرم و صاف است. استفاده از آن را در تلفن های همراه خواهید دید. از آنجایی که هیچ موردی ندارد، دارای بالاترین چگالی انرژی است. اگرچه زمانی که سطح شارژ (SOC) آن بالا است، به نوعی مهار خارجی نیاز دارد.
پریزماتیک: چنین باتری لیتیومی معمولاً حاوی یک محفظه پلاستیکی نیمه سخت با پایانه های رزوه ای بزرگ است. کاربرد آن را در بسته های کششی خودروها مشاهده خواهید کرد.
برعکس، دو نوع باتری Nicd وجود دارد:
