یک مطالعه تطبیقی: باتری های هیدرید نیکل فلزی (NIMH) در مقابل 18650 باتری لیتیوم-یون (LI-Ion)-ارزیابی جوانب مثبت و منفی

مقدمه:
در حوزه فناوری باتری قابل شارژ ، باتری های هیدرید نیکل فلزی (NIMH) و 18650 باتری های لیتیوم یون (LI-Ion) به عنوان دو گزینه برجسته قرار دارند که هر کدام مزایای و اشکال منحصر به فردی را بر اساس ترکیبات و طراحی شیمیایی خود ارائه می دهند. این مقاله با هدف ارائه مقایسه جامع بین این دو نوع باتری ، بررسی عملکرد ، دوام ، ایمنی ، تأثیرات زیست محیطی و برنامه های کاربردی برای کمک به کاربران در تصمیم گیری آگاهانه انجام شده است.

** عملکرد و چگالی انرژی: **
** باتری های NIMH: **
** جوانب مثبت: ** از نظر تاریخی ، باتری های NIMH ظرفیت بالاتری را نسبت به اشکال قبلی شارژ ارائه داده اند و آنها را قادر می سازد تا برای دوره های طولانی دستگاه های برق را به دستگاه های برق برسانند. آنها نرخ تخلیه پایین تر را در مقایسه با باتری های قدیمی NICD نشان می دهند و باعث می شوند آنها برای برنامه هایی که باتری برای دوره ها استفاده نشده باشد مناسب باشد.
** منفی: ** با این حال ، باتری های NIMH از چگالی انرژی کمتری نسبت به باتری های Li-Ion برخوردار هستند ، به این معنی که آنها برای همان توان بسیار زیاد و سنگین تر هستند. آنها همچنین در هنگام تخلیه افت ولتاژ قابل توجه را تجربه می کنند که می تواند بر عملکرد در دستگاه های تخلیه بالا تأثیر بگذارد.

** 18650 باتری های یونیون: **
** جوانب مثبت: ** باتری LI-Ion 18650 دارای چگالی انرژی به طور قابل توجهی بالاتر است و به یک فاکتور شکل کوچکتر و سبک تر برای قدرت معادل ترجمه می شود. آنها ولتاژ مداوم تری را در طول چرخه تخلیه خود حفظ می کنند ، و عملکرد بهینه را تا زمانی که تقریباً از بین بروند ، تضمین می کنند.
  
** منفی: ** اگرچه آنها چگالی انرژی برتر را ارائه می دهند ، باتری های یون LI در هنگام استفاده از آن مستعد ابتلا به خود هستند و برای حفظ آمادگی نیاز به شارژ مکرر دارند.

** دوام و زندگی چرخه: **
** باتری های NIMH: **
** جوانب مثبت: ** این باتری ها می توانند تعداد بیشتری از چرخه های تخلیه بار را بدون تخریب قابل توجه مقاومت کنند ، بسته به الگوهای استفاده ، گاهی اوقات به 500 چرخه یا بیشتر می رسند.
** منفی: ** باتری های NIMH از اثر حافظه رنج می برند ، جایی که شارژ جزئی می تواند منجر به کاهش حداکثر ظرفیت در صورت بارداری شود.

** 18650 باتری های یونیون: **
-** جوانب مثبت: ** فن آوری های پیشرفته Li-Ion مسئله اثر حافظه را به حداقل رسانده اند و امکان ایجاد الگوهای شارژ انعطاف پذیر را بدون به خطر انداختن ظرفیت فراهم می کنند.
** منفی: ** علیرغم پیشرفت ها ، باتری های Li-ion به طور کلی تعداد محدودی از چرخه (تقریباً 300 تا 500 چرخه) دارند ، پس از آن ظرفیت آنها به ویژه کاهش می یابد.
** ایمنی و تأثیرات زیست محیطی: **
** باتری های NIMH: **
** جوانب مثبت: ** باتری های NIMH به دلیل شیمی بی ثبات کمتر ایمن تر در نظر گرفته می شوند و در مقایسه با LI-Ion خطر آتش سوزی و انفجار کمتری دارند.
** منفی: ** آنها حاوی نیکل و سایر فلزات سنگین هستند که برای جلوگیری از آلودگی محیطی نیاز به دفع دقیق و بازیافت دارند.

** 18650 باتری های یونیون: **
** جوانب مثبت: ** باتری های مدرن Li-Ion مجهز به مکانیسم های ایمنی پیشرفته برای کاهش خطرات ، مانند محافظت از فراری حرارتی هستند.
** منفی: ** وجود الکترولیتهای قابل اشتعال در باتری های لیتون ، نگرانی های ایمنی را به ویژه در موارد آسیب جسمی یا استفاده نادرست ایجاد می کند.
 
** برنامه ها: **
باتری های NIMH در برنامه هایی که ظرفیت و ایمنی بالا بر وزن و اندازه اولویت بندی می شود ، مانند چراغ های باغ با انرژی خورشیدی ، لوازم خانگی بی سیم و برخی از اتومبیل های هیبریدی در اولویت قرار می گیرند. در همین حال ، 18650 باتری Li-Ion در دستگاه های با کارایی بالا مانند لپ تاپ ، تلفن های هوشمند ، وسایل نقلیه برقی و ابزارهای قدرت حرفه ای به دلیل چگالی انرژی بالا و خروجی ولتاژ پایدار تسلط دارند.
 
نتیجه گیری:
در نهایت ، انتخاب بین باتری های NIMH و 18650 LI-Ion به الزامات کاربردی خاص بستگی دارد. باتری های NIMH از نظر ایمنی ، دوام و مناسب بودن برای دستگاه های کمتر خواستار برتری هستند ، در حالی که باتری های LI-Ion چگالی انرژی ، عملکرد و تطبیق پذیری بی نظیر را برای کاربردهای قدرتمند ارائه می دهند. با توجه به عواملی مانند نیازهای عملکرد ، ملاحظات ایمنی ، تأثیر محیط زیست و نیازهای دفع در تعیین مناسب ترین فناوری باتری برای هر مورد استفاده مشخص بسیار مهم است.