شرح بطاريات LiPo مقابل Li ion مقابل LiFe

في هذه المدونة سنغطي ثلاث كيميائيات للبطاريات كلها تنتمي إلى نفس عائلة الليثيوم. سنتحدث عن مواصفاتها على مستوى عالٍ وأين يمكنك استخدام هذه الحزم البطارية. ثلاثة أمثلة كلها من عائلة الليثيوم وهي حزمة بطارية Lipo، حزمة بطارية أيون خفيفة، وأخيرًا حزمة بطارية LiFe أو LiFe، حسب كيفية نطقك لها. لنبدأ أولاً بالحديث عن الفولتية لكل واحدة من هذه الحزم البطارية. حزمة بطارية Lipo لدينا لها جهد اسمي 3.70 فولت، بينما حزمة بطارية Li ion لها جهد اسمي 3.6، وحزمة بطارية Leife لها جهد مذهل 3.30 فولت. يمكنك أن ترى هنا بالفعل ميزة كبيرة لحزمة بطارية الليثيوم بوليمر لأنها تمتلك جهدًا اسميًا أعلى، كل هذه الفولتيات هي لكل خلية، لذا عندما تضرب هذه الفولتيات في العدد الإجمالي للخلية التي لديك في حزمة البطارية، يمكنك الحصول على جهد أعلى بكثير من حزمة بطارية الليثيوم بوليمر دون الحاجة إلى عدد خلايا مرتفع. لنتحدث عن القيمة الثانية التي لدينا هنا على اللوحة وهي الجهد الأقصى لكل خلية. هناك بعض الاختلافات بين كل كيمياء بطارية. أهم شيء يجب التركيز عليه هو الفرق بين الجهد الأقصى وكذلك الجهد الاسمي. بالنسبة لأول كيمياء بطارية، لدينا فرق حوالي 0.5 فولت لكل خلية داخل تلك الحزمة. ومع ذلك، حزمة بطارية LiFe لدينا لديها فرق فقط 0.3 فولت، وهذا يشير إلى أنه خلال عمر البطارية من حالة شحن 100% إلى حالة شحن 20%، سنرى انخفاضًا أقل في الجهد داخل حزمة بطارية LiFe. لذا عندما يتعلق الأمر بالفرق بين الأقصى والاسمي، فإن هذا بالتأكيد يتفوق. الآن عندما نتحدث عن المواصفة الثالثة، هذا هو الحد الأدنى المطلق للجهد هنا على اللوحة. يجب أن تتأكد تمامًا من أنك لا تصل أبدًا إلى القيم المكتوبة على اللوحة باللون الأخضر: 3 فولت لحزمة Lipo، 3 فولت لحزمة أيون الليثيوم، و2.5 فولت لحزمة LiFe. إذا وصلت إلى هذه الفولتية مع هذه الحزم، يمكنك التأكد من أن عمر تلك الحزمة من حيث عدد السنوات التي ستحتفظ بها سينخفض ويتدهور. يجب أن تتأكد من وجود حد أدنى صارم حوالي 3.4 فولت لكل خلية لأول كيمياء بطارية، و3.00 لحزمة البطارية الأخيرة. الآن عندما نتحدث عن العنصر التالي هنا، هذا هو السعة القصوى التي نريد تفريغها من حزمة بطارية محددة. إذا كان لدينا حزمة بطارية بسعة 5000 مللي أمبير ساعة ونريد تفريغ 80% فقط من تلك السعة، فسيكون ذلك مساويًا لـ 4000 مللي أمبير ساعة. حالة الشحن المتبقية ستكون ألف مللي أمبير ساعة في حزمة بطارية 5000 مللي أمبير ساعة. هذا شيء يجب التفكير فيه عند استخدام هذه البطاريات، وسيساعد بشكل خاص عندما نتحدث عن عمر الحزم، هذا ما يمنحك عمرًا أقصى باتباع هذه القاعدة. ولحسن الحظ، هذا متساوٍ لجميع عائلة الليثيوم التي نتحدث عنها اليوم. الآن لنتحدث عن الاستخدام النموذجي لكل واحدة من هذه الكيميائيات كما ينطبق في عالم RC الخاص بنا. عندما نبدأ بالحديث عن حزمة بطارية Lipo، عادةً ما ترى واحدة من هذه الحزم تُستخدم في أنظمة الطاقة عالية الإنتاج. الميزة الكبيرة لحزمة بطارية Lipo هي أنها يمكن أن توفر كمية كبيرة من الطاقة، خاصة بالنسبة لحجمها ووزنها. هذا يجعلها مثالية لتلك السيناريوهات عالية الإنتاج حيث نحتاج إلى توفير تيار كبير، تحديدًا ما نتحدث عنه هنا هو المعدل الذي يمكننا من خلاله تفريغ تلك الحزمة، والذي يساوي كمية التيار التي يمكننا الحصول عليها من حزمة بطارية Lipo. عندما نتحدث عن بطارية أيون الليثيوم، هذا هو المكان الذي توجد فيه تطبيقات RC ذات الاستنزاف البطيء، المثال النموذجي هو RX أو TX، هذه هي حزمة بطارية المستقبل أو حزمة بطارية المرسل، حتى إذا أردت تشغيل بعض أضواء LED على اللوحة أو حتى بطاقة صوت على اللوحة. أي من هذه الأمثلة يمكنك بسهولة استخدام خلية أيون الليثيوم. الآن حتى بعض الطائرات أو الطائرات بدون طيار التي تعمل عن بعد لمسافات طويلة تستخدم ويمكنها الاستغناء عن استخدام هذه الحزمة المحددة. الآن العنصر الأخير الذي لدينا هنا هو LiFe. يُستخدم هذا في مواقع متعددة خاصة مع مركبات التحكم عن بعد الأكبر حجمًا. يمكننا رؤية هذه الحزم تُستخدم في أجهزة الإرسال وكذلك أجهزة الاستقبال وحتى أنظمة الإشعال أو وحدات التحكم في التوربينات. شيء جيد في خلية بطارية LiFe هو أن لديها جهدًا اسميًا 3.3 فولت، مما يجعلها مثالية لتطبيقات RX. يمكنني استخدام هذه الكيمياء لجميع محركات السيرفو ذات الجهد الاسمي 6 فولت، وستعمل بدون أي مشكلة. الجهد الكلي الذي نحصل عليه من تلك الحزمة يمكن أن يكون 7.2 فولت، ولكن بمجرد سحبها من الشاحن وبدء استخدامها، ينخفض بسرعة إلى جهد حزمة بطارية LiFe. لنتحدث عن بعض الخلايا النموذجية لـ Lipo و Li ion. الخلايا النموذجية التي سترى في حزمة بطارية الليثيوم بوليمر تأتي بشكل مستطيل. هذا مثال على ما ستكون عليه بطارية 3s LiPo ويمكنك معرفة ذلك لأنك ترى ثلاث طبقات من الخلايا مكدسة فوق بعضها البعض. هذا النوع من الخلايا يتلف بسهولة في أي حادث لمركبة تحكم عن بعد. فقط شيء يجب أن تضعه في اعتبارك إذا كنت تطير بطائرة تحكم عن بعد، أو تقفز بسيارة تحكم عن بعد، إذا خرجت حزمة البطارية واصطدمت بالأرض فمن المرجح أن تتلف بشكل دائم جسديًا بطريقة ما. الآن بالنسبة لحزمة بطارية أيون الليثيوم، عادةً ما تأتي في شكل خلية أسطوانية، التكوين الشائع هو 18650. الآن بالنسبة لآخر واحدة، السبب الكامل لوضع هذه الخصائص الخاصة هنا هو بسبب هذه الكيمياء المحددة للبطارية. الجهد في حالة الراحة إذا نظرت إلى جهد الراحة في أي مكان بين 20% و80% من سعة البطارية، سترى جهدًا ثابتًا نسبيًا، هذا شيء يذهلني لأنك عادة لا ترى هذا مع أي كيمياء بطارية. جهد الراحة لحزمة البطارية في تجربتي لبطارية LiFe ليس شيئًا أستخدمه لتحديد حالة الشحن. من الشائع بالنسبة لي استخدام مللي أمبير ساعة الاستخدام لهذه الحزمة حتى أتمكن من فهم أين أنا ضمن حالة الشحن لتلك البطارية. الآن لنتحدث عن عمر حزم البطاريات. حزمة بطارية Lipo لدينا تحتل المرتبة الأخيرة 3 من 3 لأنها تؤدي بشكل أضعف عندما نتحدث عن عمر الحزمة. مثال جيد هو مروحة دفع كهربائية، عادةً ما أحصل على حوالي سنتين أو ثلاث سنوات من حزمة البطارية قبل أن أضطر إلى شراء واحدة جديدة لمراوح الدفع الكهربائية. السبب هو أنني لن أحصل على نفس الأداء الجديد من تلك الحزمة لطائرتي الكهربائية، ونتيجة لذلك لا أستطيع الطيران بها مع هذا الانخفاض الكبير في الأداء. الآن لنتحدث عن ترتيب بطارية أيون الليثيوم. هذه في الواقع لديها أطول عمر، يمكنك الحصول على عدد سنوات كبير من خلية أيون الليثيوم. هذه هي واحدة من أكبر مزايا حزمة بطارية أيون الليثيوم. عمرها كبير، وأخيرًا حزمة بطارية LiFe تحتل المرتبة الثانية بين هذه الحزم الثلاث. الآن لنتحدث عن الصيانة. كل هذه الكيميائيات الثلاثة تتطلب منا صيانتها لتعظيم عمرها. كلمة أفضل لوصف ما سنتحدث عنه هنا قد تكون الضرر الناتج عن سوء الاستخدام. الضرر الناتج عن سوء الاستخدام إذا لم تحافظ على حزمة بطارية Lipo سيكون مرتفعًا جدًا. بالمقارنة، الضرر الناتج عن سوء الاستخدام إذا لم تحافظ على حزمة بطارية LiFe سيكون منخفضًا نسبيًا.