خصائص بطارية ليثيوم بوليمر
بطارية ليثيوم بوليمر (LiPo) هي بطارية قابلة للشحن تعتمد على تقنية الليثيوم أيون في عملها، وتتكوّن في الأساس من 3 قطع؛ قُطبين موجب وسالب بالإضافة إلى مركب كيميائي سائل يصل الأقطاب مع بعضها البعض، وتمتاز بطارية ليثيوم بوليمر عن غيرها من أنواع البطاريات الأخرى بمجموعة من الخصائص والمزايا، ومن أبرزها ما يأتي:
- جهد تشغيلي أعلى: يبلغ متوسط جهد تشغيل خلية ليثيوم بوليمر واحدة نحو 3.7 فولت، وهو ما يُعادل 3 بطاريات من نوع نيكل كادميوم.
- كثافة أعلى للطاقة: تتمتّع هذه البطارية بوزن يبلغ نصف وزن بعض البطاريات التي تساويها في الحجم، كبطاريات النيكل والكادميوم، وهو ما يجعل سعتها من الطاقة أعلى مقارنة بتلك الأنواع من البطاريات المساوية لها في الحجم.
- مقاومة داخلية منخفضة: تستهلك المقاومة الداخلية جزء كبيرة من طاقة البطارية، وهو ما يُقلّل من كفائتها بطبيعة الحال، لكن تمتاز بطارية ليثيوم بوليمر بأنّها ذات مقاومة داخلية أقل من تلك البطاريات السائلة العادية، حتى أنّه يُمكن أن تكون مقاومتها أقل من 35 مليون أوم، وهو ما يعني أنّ استهلاكها الذاتي للطاقة أقل وبالتالي فترات عملها أطول من البطاريات الأخرى.
- وزن أخف: تُستخدم في الأجهزة الخفيفة، مثل: الهواتف الذكية، والحواسيب المحمولة الرفيعة، وذلك لوزنها الخفيف وحجمها الصغير.
- سعة أعلى: صُمّمت بطارية ليثيوم بوليمر لتوفير سعة عالية، وذلك للاحتفاظ بكميات أكبر من الطاقة وتقليل معدل شحنها.
- آمنة أكثر: تعدّ هذه البطارية آمنة على عكس بطارية أيون الليثيوم القابلة للانفجار.
استخدامات بطارية ليثيوم بوليمر
نظرًا لأهمية الخصائص التي تتمتّع بها بطارية ليثيوم بوليمر، فإنّها باتت تُستخدم في العديد من الأجهزة التي تطال مختلف المجالات، وفيما يأتي أبرز تلك الاستخدامات:
- الأجهزة الزراعية، مثل: أجهزة التسميد، والري، وتغذية الحيوانات والأسماك.
- معدات السيارات، مثل: أجهزة الإنذار والإضاءة، والمصابيح، وكذلك حقن الزيت، وتتبّع المركبات، ومفتاح السيارة.
- الأجهزة الإلكترونية، مثل: أجهزة الاتصال اللاسلكي، والهواتف الذكية، وأجهزة الاستدعاء وسماعة الرأس التي تعمل بتقنية البلوتوث.
- الأجهزة الشخصية، مثل: مشغلات الأقراص المضغوطة، والكاميرات الرقمية، والآلات الحاسبة الإلكترونية، وآلات الحلاقة، والساعات، ومؤشرات الليزر.
- الأجهزة الصناعية، مثل: الماسحات الضوئية (قارئات الباركود)، وكشافات أضواء العمل المحمولة، وأجهزة الاستشعار، وأضواء الطوارئ.
- الأجهزة الطبية، مثل: أجهزة ضغط الدم، وقياس نسبة الدهون في الجسم، وموازين الحرارة، وأجهزة قياس سكر الدم، وفي مجال الأدوية البيطرية.
- أجهزة القياس، مثل: عدادات الكهرباء والغاز والحرارة والمياه، ومستشعرات القياس المحمولة وأجهزة كشف الدخان، وكذلك تُستخدم في جمع البيانات وتحليلها.
عيوب بطارية ليثيوم بوليمر
بالرغم من أنّ بطارية ليثيوم بوليمر تتمتّع بالعديد من الميزات، لكنّ هذا لا يعني خلوها من العيوب، وفيما يأتي بعضاً من عيوبها:
- تتطلّب هذه البطارية عناية خاصة، والالتزام باتباع الإرشادات اللازمة أثناء شحنها وتفريغها وتخزينها.
- تُعدّ تكلفة تصنيع بطارية ليثيوم بوليمر عالية، إذ تبلغ ضعف تكلفة بطارية أيون الليثيوم.
- يؤدي العبث ببطارية الليثيوم بوليمر كثقبها على سبيل المثال إلى نشوب حريق، لذا يجب استخدامها بحذر.
الفرق بين بطارية ليثيوم بوليمر وبطارية أيون الليثيوم
تتعدّد الفروقات بين بطارية الليثيوم بوليمر وبطارية أيون الليثيوم، وفيما يأتي أبرز الفروقات بينهما:
| | بطارية ليثيوم بوليمر | بطارية أيون الليثيوم |
| التكلفة | مرتفعة | منخفضة |
| تنوع الاستخدام | متنوعة الاستخدام نظراً لإمكانية تصنيعها بأشكال وأحجام مختلفة | محدودة الاستخدام نظراً لمحدودية الأشكال والأحجام التي تتصنع وفقها |
| كثافة الطاقة | كثافة قليلة مع تخزين قليل للطاقة وبالتالي دورات شحن أقل | كثافة عالية مع تخزين عالي للطاقة وبالتالي دورات شحن أعلى |
| الوزن | خفيف | ثقيل |
| العمر | قصيرة الأمد | طويلة الأمد، قد تبقى لسنتين إلى ثلاث سنوات وأكثر |
| المتانة | قوية بفضل تصميمها الذي يحد من فرص تعرض موادها الكيميائية للتسرب | ضعيفة، يُمكن ثقبها بسهولة |
| الأمان | مرتفع، حماية كاملة من الانفجار | منخفض، خاصة عند تعرّضها لدرجات الحرارة العالية |
| الصيانة | أصعب وذات تكلفة أعلى | أسهل وذات تكلفة أقل |
| الكفاءة | أعلى ذلك أنها تحافظ على قدرتها وأدائها الجيد مع مرور الوقت | أقل، وذلك لأنّ قدرتها وأدائها ينخفضان مع مرور الوقت |
| الشحن | سريع | بطيء |
| القوة | أقل | أعلى |
| التفريغ الذاتي | منخفض، ممّا يعني أنّها لن تفقد الكثير من شحنها عند عدم استخدامها | مرتفع، أي أنّها تفقد الكثير من شحنها عند عدم استخدامها |
| قابلية الحمل | أكثر قابلية بفضل تصميمها | أقل قابلية |
علاقة بطارية ليثيوم بوليمر بالتكنولوجيا الحديثة
استطاعت بطارية ليثيوم بوليمر نقل التكنولوجيا الحديثة إلى بُعد آخر، إذ إنّه لطالما كانت تُستخدم بطارية أيون الليثيوم في التقنيات القديمة، لكن ومع تقدّم العلوم والتكنولوجيا، أصبح المجال يتطلّب بطارية من نوع ليثيوم بوليمر، لذا لا عجب في ازدياد الطلب عليها في الآونة الأخيرة وذلك لاستخدامها في تشغيل أحدث الأجهزة التقنية، فكلّ من مرونتها وسهولة التحكّم بشكلها وحجمها مزايا زادت من شعبيتها ومعدل الإقبال عليها.
وفيما يخص جانب بطارية ليثيوم بوليمر المضيء والذي جعلها تتغلّب على منافسيها، فهي ميزة الأمان، فدرجة الأمان التي تُوفّرها هذه البطارية يصعب على أي بطارية أخرى الوصول إليها، الأمر الذي جعلها تكتسب انتشاراً جيداً في عالم التكنولوجيا المتطورة، هذا إلى جانب تمتّعها بأداء ثابت ومستقر عند مستوى منخفض في مجال التفريغ الذاتي، وهذه الميزات وغيرها هي ما جعلت بطارية ليثيوم بوليمر تتوافق مع متطلّبات واستخدامات الهواتف الذكية المتنوعة.
الخلاصة
تُعدّ بطارية الليثيوم بوليمر من البطاريات القابلة للشحن التي تمتاز بالعديد من الخصائص التي تُميّزها عن غيرها من الأنواع، ومن هذه الميزات؛ وزنها الخفيف، وسِعتها الكبيرة مقارنةً بغيرها من البطاريات المساوية لها بالحجم كبطارية النيكل، كما تمتاز بمتانتِها، ودرجة أمانها العالية، واستخداماتها المتنوّعة والكثيرة وذلك لسهولة تشكيلها وتصنيعها بأحجام مختلفة، إضافةً إلى مرونتها وسهولة التحكّم بها، حيث إنّه من المُلاحظ أنّ الطلب ازداد على هذا النوع من البطاريات في هذه الفترة نظراً لاستعمالها في صناعة الأجهزة الحديثة والتقنية مثل الهواتف الذكية باختلاف أنواعها.
