شرح طريقة عمل بطاريات الليثيوم ايون
كيف تعمل بطاريات الليثيوم ايون المستخدمة في اجهزة الكمبيوتر النقال Laptop
مزايا بطاريات الليثيوم ايون
في البداية دعنا نوضح لك عزيزي القارئ ما هي المزايا التي تمتعت بها بطارية الليثيوم ايون.
1. تعتبر بطارية خفيفة الوزن بالمقارنة مع بطاريات اعادة الشحن مثل بطارية السيارة. والالكترود فيها مصنوع من مادة الليثيوم والكربون. ويعتبر الليثيوم عنصر نشط بمعنى ان ذرات الليثيوم تخزن الطاقة في الروابط بينها ما يجعل هذه البطاريات ذات كثافة طاقة كهربية كبيرة.
1. تعتبر بطارية خفيفة الوزن بالمقارنة مع بطاريات اعادة الشحن مثل بطارية السيارة. والالكترود فيها مصنوع من مادة الليثيوم والكربون. ويعتبر الليثيوم عنصر نشط بمعنى ان ذرات الليثيوم تخزن الطاقة في الروابط بينها ما يجعل هذه البطاريات ذات كثافة طاقة كهربية كبيرة.
عيوب بطاريات الليثيوم ايون
بالرغم من كل تلك المزايا التي تحدثنا عنها الا انه يوجد بعض العيوب البسيطة والتي تتلخص في النقاط التالية:
- فترة حياة البطارية لا يزيد عن 3 سنوات من تاريخ التصنيع والانتاج سواءً استخدمت ام لم تستخدم.
- حساسة جداً للارتفاع في درجة الحرارة واذا عملت البطارية في درجات حرارة عالية فإن فترة حياتها يصبح اقل بكثير من الوضع الطبيعي.
- لايمكن الاستفادة من البطارية اذا تعرضت للتلف.
- سعرها مرتفع بالنسبة للبطاريات الأخرى
- هناك احتمال ضعيف جداً ان يحدث خلل في تجميع البطارية مما يؤدي الى اشتعالها.
كل المزايا والعيوب سوف تصبح مفهوما لنا اكثر اذا استكملنا الشرح التفصيلي لها وهذا ما سنقوم به الان.
مجموعة متنوعة من بطاريات الليثيوم ايون من انتاج شركة سوني
التركيب الداخلي لبطارية الليثيوم ايون
- مجموعة من خلايا الليثيوم ايون وهي عبارة بطاريات اسطوانية الشكل شبيهة ببطارية الالة الحاسبة والتي تعرف بـ AA.
مجس حراري دقيق لمراقبة درجة حرارة البطارية باستمرار.
دائرة لتحويل الجهد الكهربي ودائرة للتحكم فيه ولتوفير فرق جهد منتظم وثابت على طرفي الجهاز المراد تشغيله.
اطراف توصيل تسمح للطاقة ان تنتقل خارج البطارية للجهاز المراد تشغيله وكذلك يوجد اطراف توصيل لتبادل المعلومات من البطارية والجهاز ليتمكن من معرفة حالة البطارية والمقدار المتبقي من الطاقة ليعطي لك اشارة بان البطارية قاربت على الانتهاء.
قد تحتوي بعض البطاريات على مؤشر خاص بها لتفحص مقدار الطاقة المتبقية في البطارية بالضغط عليه.
يزود مجس الحرارة الكمبيورتر بدرجة الحرارة باستمرار، فإذا اصبحت درجة حرارة البطارية مرتفعة جداً اثناء الشحن أَو الإستعمال، فإن الكمبيوتر سيقوم بايقاف تدفق الطاقة إلى البطارية لتبريدها، فمثلاً لو حاولت تشغيل كمبيوترك النقال في السيارة بعد ان تركته فترة في الشمس فإن الكمبيوتر لن يعمل حتى تبرد البطارية. كما انه لو فرغت البطارية أو قلت الشحنة المختزنة بها إلى الحد المسموح به فإن البطارية ستتوقف فجأة عن العمل.
وفي الحقيقة ان الكمبيوتر يستهلك طاقته من البطارية نفسها ولهذا السبب فإن بطارية الليثيوم ايون تفقد 5% من طاقتها كل شهر عندما تكون غير مستخدمة ولذلك بنصح بفصل البطارية عن الجهاز في حالة عدم استخدامها لفترة طويلة.
وفي الحقيقة ان الكمبيوتر يستهلك طاقته من البطارية نفسها ولهذا السبب فإن بطارية الليثيوم ايون تفقد 5% من طاقتها كل شهر عندما تكون غير مستخدمة ولذلك بنصح بفصل البطارية عن الجهاز في حالة عدم استخدامها لفترة طويلة.
خلايا الليثيوم ايون
كما لكل بطارية غلاف خارجي لها فإن بطارية الليثيوم ايون تحاط بغلاف من المعدن وهذا الغلاف المعدني ضروري لان محتويات البطارية تكون عند ضعغط اعلى من الضغط الجوي. والغلاف يحتوي على امان خاص عندما ترتفع درجة حرارة البطارية ويزداد الضغط عن الحد المسموح به فإن فتحة صغيرة تفتح ليخرج منها الضغط الزائد. وتصبح البطارية بعد هذه الحالة عديمة الفائدة.
كما لكل بطارية غلاف خارجي لها فإن بطارية الليثيوم ايون تحاط بغلاف من المعدن وهذا الغلاف المعدني ضروري لان محتويات البطارية تكون عند ضعغط اعلى من الضغط الجوي. والغلاف يحتوي على امان خاص عندما ترتفع درجة حرارة البطارية ويزداد الضغط عن الحد المسموح به فإن فتحة صغيرة تفتح ليخرج منها الضغط الزائد. وتصبح البطارية بعد هذه الحالة عديمة الفائدة.
الغلاف المعدني يحتوي في داخله على ثلاثة رقائق ملفوفة في شكل حلزوني وهذه الرقائق هي
1. الالكترود الموجب
2. الالكترود السالب
3. العازل
1. الالكترود الموجب
2. الالكترود السالب
3. العازل
لاحظ اتجاه حركة ايونات الليثيوم في المحلل الكهربي اثناء عملية الشحن في الشكل على اليمين ولاحظ اتجاه حركتها في دائرة التفريغ اي عند توصيلها بالجهاز الكهربي لتشغيله في الشكل على اليسار
تحدث حركة ايونات الليثيوم هذه فرق جهد كبير بين الكاثود والانود وتنتج كل خلية 3.7 فولت. وهذا اكبر بكثير من 1.5 فولت التي تنتج من بطاريات الجافة العادية. وهذا ما يجعل بطارية الليثيوم تعطي فرق الجهد المطلوب منها وبحجم صغير مكن من استخدامه في الجوالات والاجهزة المتنقلة مثل اجهزة الكمبيوتر والكامير وغيره.
كيف نجعل بطارية الليثيوم تدوم لفترات اطول
ان بطارية الليثيوم ايون التي توجد في الكمبيوتر او تعتبر مكلفة وباهظة الثمن ومن المستحسن ان نحسن استخدامها لتدوم لاكبر فترة ممكنة وهنا بعض الافكار التي يجب ان تتبعها:
ان بطارية الليثيوم ايون التي توجد في الكمبيوتر او تعتبر مكلفة وباهظة الثمن ومن المستحسن ان نحسن استخدامها لتدوم لاكبر فترة ممكنة وهنا بعض الافكار التي يجب ان تتبعها:
ما الاسباب التي تجعل البطارية ان تنفجر ؟
عرفنا كيف نحاقظ على بطارية الليثيوم ايون ونجعلها تخدمنا لاكبر فترة ممكنة ولكن طالعتنا عدة تقارير اخبارية في الشهور الماضية عن احتراق بطاريات الليثيوم ايون المستخدمة في اجهزة الكمبيوتر النقال.
عرفنا كيف نحاقظ على بطارية الليثيوم ايون ونجعلها تخدمنا لاكبر فترة ممكنة ولكن طالعتنا عدة تقارير اخبارية في الشهور الماضية عن احتراق بطاريات الليثيوم ايون المستخدمة في اجهزة الكمبيوتر النقال.
يجب ان ننوه إلى ان حالات الاحتراق هذه نادرة الحدوث. ولكن حالة احتراق واحدة كفيلة ان تشعل كل وسائل الاعلام لتجعل منها خبر الموسم
