دراسة مقارنة: هيدريد النيكل المعدني (NIMH) مقابل 18650 بطاريات ليثيوم أيون (LI-ION)-تقييم إيجابيات وسلبيات

مقدمة:
في عالم تقنية البطارية القابلة لإعادة الشحن ، تقف بطاريات هيدريد النيكل المعدني (NIMH) و 18650 بطاريات ليثيوم أيون (LI-ION) كخيارين بارزين ، كل منهما يقدم مزايا وعيوب فريدة بناءً على تركيباتها الكيميائية والتصميم. تهدف هذه المقالة إلى تقديم مقارنة شاملة بين هذين النوعين للبطاريات ، ودراسة أدائها ، ومتانة ، وسلامة ، وتأثير البيئة ، والتطبيقات لمساعدة المستخدمين في اتخاذ قرارات مستنيرة.

** الأداء وكثافة الطاقة: **
** بطاريات نيمه: **
** إيجابيات: ** تاريخياً ، عرضت بطاريات NIMH قدرة أعلى من الأشكال السابقة من إعادة الشحن ، مما يتيح لها من أجهزة الطاقة لفترات ممتدة. إنها تُظهر انخفاض معدلات التفريغ الذاتي مقارنةً ببطاريات NICD الأقدم ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي قد تكون فيها البطارية غير مستخدمة لفترات.
** سلبيات: ** ومع ذلك ، فإن بطاريات NIMH لديها كثافة طاقة أقل من بطاريات Li-ion ، مما يعني أنها أكثر حماية وأثقل لنفس الطاقة. كما أنها تعاني من انخفاض جهد ملحوظ أثناء التفريغ ، والذي يمكن أن يؤثر على الأداء في الأجهزة ذات الدرابزين العالي.

** 18650 بطاريات لي أيون: **
** PROS: ** تتميز بطارية LI-ION 18650 بكثافة طاقة أعلى بكثير ، تترجم إلى عامل شكل أصغر وأخف وزنا للطاقة المكافئة. إنها تحافظ على جهد أكثر اتساقًا طوال دورة التصريف الخاصة بهم ، مما يضمن الأداء الأمثل حتى يستنفد تقريبًا.
  
** سلبيات: ** على الرغم من أنها توفر كثافة طاقة فائقة ، فإن بطاريات Li-ion أكثر عرضة للرسوم الذاتية السريعة عندما لا تكون قيد الاستخدام ، مما يتطلب شحنًا أكثر تواتراً للحفاظ على الاستعداد.

** المتانة وحياة الدورة: **
** بطاريات نيمه: **
** إيجابيات: ** يمكن لهذه البطاريات تحمل عدد أكبر من دورات تفريغ الشحن دون تدهور كبير ، وأحيانًا تصل إلى ما يصل إلى 500 دورة أو أكثر ، اعتمادًا على أنماط الاستخدام.
** سلبيات: ** تعاني بطاريات NIMH من تأثير الذاكرة ، حيث يمكن أن يؤدي الشحن الجزئي إلى انخفاض في السعة القصوى إذا تم ذلك بشكل متكرر.

** 18650 بطاريات لي أيون: **
-** PROS: ** لقد قللت تقنيات Li-ion المتقدمة من مشكلة تأثير الذاكرة ، مما يتيح أنماط الشحن المرنة دون المساومة على القدرة.
** سلبيات: ** على الرغم من التقدم ، فإن بطاريات Li-ion لها عمومًا عدد محدود من الدورات (حوالي 300 إلى 500 دورة) ، وبعد ذلك تنخفض قدرتها بشكل ملحوظ.
** السلامة والتأثير البيئي: **
** بطاريات نيمه: **
** إيجابيات: ** تعتبر بطاريات NIMH أكثر أمانًا بسبب كيمياءها الأقل تقلبًا ، مما يمثل انخفاضًا في خطر الحريق والانفجار مقارنةً بـ Li-ion.
** سلبيات: ** أنها تحتوي على النيكل والمعادن الثقيلة الأخرى ، مما يتطلب التخلص الدقيق وإعادة التدوير لمنع التلوث البيئي.

** 18650 بطاريات لي أيون: **
** إيجابيات: ** تم تجهيز بطاريات Li-ion الحديثة بآليات أمان متطورة لتخفيف المخاطر ، مثل الحماية الحرارية.
** سلبيات: ** إن وجود الشوارد القابلة للاشتعال في بطاريات Li-ion يثير مخاوف تتعلق بالسلامة ، لا سيما في حالات الأضرار المادية أو الاستخدام غير السليم.
 
** التطبيقات: **
تجد بطاريات NIMH التفضيل في التطبيقات التي يتم فيها إعطاء الأولوية للسلامة والسلامة على الوزن والحجم ، كما هو الحال في مصابيح الحدائق التي تعمل بالطاقة الشمسية ، والأجهزة المنزلية اللاسلكية ، وبعض السيارات الهجينة. وفي الوقت نفسه ، تهيمن بطاريات LI-ion 18650 على أجهزة عالية الأداء مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية والسيارات الكهربائية وأدوات الطاقة المهنية بسبب كثافة الطاقة العالية وإخراج الجهد المستقر.
 
خاتمة:
في النهاية ، يعتمد الاختيار بين بطاريات NIMH و 18650 LI-ion على متطلبات تطبيق محددة. تتفوق بطاريات NIMH في السلامة والمتانة والملاءمة للأجهزة الأقل تطلبًا ، في حين توفر بطاريات Li-ion كثافة طاقة لا مثيل لها وأداء وتنوع التطبيقات المكثفة للطاقة. يعد النظر في عوامل مثل احتياجات الأداء ، واعتبارات السلامة ، والتأثير البيئي ، ومتطلبات التخلص أمرًا بالغ الأهمية في تحديد تكنولوجيا البطارية الأنسب لأي حالة استخدام معينة.