دليل تصنيف بطارية الليثيوم 

تهيمن بطاريات الليثيوم على تخزين الطاقة الحديثة مع تصنيفات متعددة الأبعاد تعتمد على الكيميائي , عامل الشكل وسيناريوهات التطبيق :

I. عن طريق الكيمياء الكهروكيميائية

1. ليثيوم أيون (ليثيوم أيون) :

• مواد الكاثود : أكسيد كوبالت الليثيوم (LiCoO₂)، وأكسيد منغنيز الليثيوم (LiMn₂O₄)، أو المركبات الثلاثية (LiNiMnCoO₂).

• الأداء : كثافة طاقة عالية (200-250 واط ساعة/كجم)، 500-1000 دورة. تهيمن على الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية (الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة).

• الأنواع الفرعية :

  أساس الكوبالت : كثافة عالية ولكن هناك قيود على السلامة/التكلفة.

  Ternary (NMC) : الأداء المتوازن للمركبات الكهربائية.

2. فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO₄/LFP) :

• المميزات : أمان فائق (ثبات حراري > 200 درجة مئوية)، > 6000 دورة. مثالية لأنظمة تخزين الطاقة (ESS) والمركبات الكهربائية.

• القيود : كثافة طاقة أقل (120-160 واط ساعة/كجم).

3. ليثيوم بوليمر (لي بوليمر) :

• الهيكل : يتيح الإلكتروليت الهلامي/الحالة الصلبة تصميمات رفيعة للغاية (أقل من 1 مم).

• التطبيقات : الطائرات بدون طيار، والأجهزة القابلة للارتداء بسبب المرونة والسلامة.

4. التقنيات الناشئة :

• تيتانات الليثيوم (LTO) : شحن سريع 10C، أكثر من 20000 دورة للمركبات العسكرية/الخاصة.

• الليثيوم والكبريت : الكثافة النظرية > 500 وات ساعة/كجم (مرحلة البحث والتطوير).

ثانيا. بواسطة عامل الشكل المادي

1. الخلايا الأسطوانية (على سبيل المثال، 18650، 21700): قوة هيكلية عالية، وتكلفة منخفضة. تستخدم في الأدوات الكهربائية ووحدات ESS.

2. الخلايا المنشورية : كفاءة في استخدام المساحة بنسبة 90%، وقدرة قابلة للتخصيص. معيار لحزم بطاريات السيارات الكهربائية.

3. خلايا الحقيبة : تغليف صفائح الألمنيوم يقلل الوزن بنسبة 20٪. يناسب الأجهزة الطبية/الإلكترونيات ذات الشكل الغريب.

ثالثا. حسب التطبيق والأداء

1. بطاريات عالية السعة : تفريغ 3C للمركبات الكهربائية/الأدوات الكهربائية.

2. المتغيرات المقاومة لدرجات الحرارة :

• درجة حرارة عالية : تعمل عند 85 درجة مئوية (مصابيح التعدين، النسخ الاحتياطية الصناعية).

• درجة حرارة منخفضة : يحافظ على السعة >80% عند -40 درجة مئوية (المعدات القطبية/الخارجية).

3. وحدات ESS مثبتة على حامل : تصميم وحدات (25.6 فولت - 51.2 فولت، 5 كيلووات في الساعة - 10 ميجاوات في الساعة) لمراكز البيانات/مزارع الطاقة الشمسية.

المزايا الأساسية

• كثافة الطاقة : 3 مرات أعلى من بطاريات الرصاص الحمضية.

• العمر الافتراضي : يتجاوز LiFePO₄ 6000 دورة (80% DoD).

• انخفاض التفريغ الذاتي : <2%/شهر مقابل النيكل (20%/شهر).

• الشحن السريع : يحقق LTO شحنًا بنسبة 80% خلال 15 دقيقة.