توجد بطاريات الليثيوم أيون في كل أداة تمتلكها تقريبًا.من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية، غيرت هذه البطاريات العالم.ومع ذلك، فإن بطاريات الليثيوم أيون لديها قائمة كبيرة من العيوب التي تجعل من فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4) خيارًا أفضل.

كيف تختلف بطاريات LiFePO4؟

بالمعنى الدقيق للكلمة، بطاريات LiFePO4 هي أيضًا بطاريات ليثيوم أيون.هناك العديد من الاختلافات المختلفة في كيمياء بطاريات الليثيوم، وتستخدم بطاريات LiFePO4 فوسفات حديد الليثيوم كمادة الكاثود (الجانب السلبي) وقطب الكربون الجرافيت باعتباره الأنود (الجانب الإيجابي).

تتمتع بطاريات LiFePO4 بأقل كثافة طاقة مقارنة بأنواع بطاريات الليثيوم أيون الحالية، لذا فهي غير مرغوبة بالنسبة للأجهزة ذات المساحة المحدودة مثل الهواتف الذكية.ومع ذلك، فإن مقايضة كثافة الطاقة هذه تأتي مع بعض المزايا الرائعة.

مزايا بطاريات LiFePO4

أحد العيوب الرئيسية لبطاريات الليثيوم أيون الشائعة هو أنها تبدأ في التآكل بعد بضع مئات من دورات الشحن.ولهذا السبب يفقد هاتفك سعته القصوى بعد عامين أو ثلاثة أعوام.

تقدم بطاريات LiFePO4 عادةً ما لا يقل عن 3000 دورة شحن كاملة قبل أن تبدأ في فقدان قدرتها.يمكن للبطاريات ذات الجودة الأفضل التي تعمل في ظل ظروف مثالية أن تتجاوز 10000 دورة.كما أن هذه البطاريات أرخص من بطاريات ليثيوم أيون بوليمر، مثل تلك الموجودة في الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

بالمقارنة مع النوع الشائع من بطاريات الليثيوم، ليثيوم النيكل والمنغنيز والكوبالت (NMC)، تتميز بطاريات LiFePO4 بتكلفة أقل قليلاً.بالإضافة إلى العمر الافتراضي الإضافي لـ LiFePO4، فهي أرخص بكثير من البدائل.

بالإضافة إلى ذلك، لا تحتوي بطاريات LiFePO4 على النيكل أو الكوبالت.كلتا هاتين المادتين نادرتان ومكلفتان، وهناك قضايا بيئية وأخلاقية تتعلق بتعدينهما.وهذا يجعل بطاريات LiFePO4 من أنواع البطاريات الصديقة للبيئة مع قدر أقل من التعارض المرتبط بموادها.

الميزة الكبيرة الأخيرة لهذه البطاريات هي سلامتها النسبية لكيميائيات بطاريات الليثيوم الأخرى.لا شك أنك قرأت عن حرائق بطاريات الليثيوم في أجهزة مثل الهواتف الذكية ولوحات التوازن.

تعد بطاريات LiFePO4 بطبيعتها أكثر استقرارًا من أنواع بطاريات الليثيوم الأخرى.من الصعب إشعالها، وتتعامل بشكل أفضل مع درجات الحرارة المرتفعة ولا تتحلل كما تفعل كيمياء الليثيوم الأخرى.

لماذا نرى هذه البطاريات الآن؟

تم نشر فكرة بطاريات LiFePO4 لأول مرة في عام 1996، ولكن لم تصبح هذه البطاريات قابلة للتطبيق حقًا حتى عام 2003، وذلك بفضل استخدام أنابيب الكربون النانوية.منذ ذلك الحين، استغرق الأمر بعض الوقت لزيادة الإنتاج الضخم، وتصبح التكاليف قادرة على المنافسة، وتتضح أفضل حالات الاستخدام لهذه البطاريات.

فقط في أواخر عام 2010 وأوائل عام 2020، أصبحت المنتجات التجارية التي تتميز بتقنية LiFePO4 بشكل بارز متاحة على الرفوف وعلى مواقع مثل Amazon.

متى يجب النظر في LiFePO4

نظرًا لانخفاض كثافة الطاقة، لا تعد بطاريات LiFePO4 خيارًا رائعًا للتكنولوجيا المحمولة الرقيقة والخفيفة.لذلك لن تراها على الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة.على الأقل ليس بعد.

ومع ذلك، عند الحديث عن الأجهزة التي لا يتعين عليك حملها معك، أصبحت هذه الكثافة المنخفضة فجأة أقل أهمية بكثير.إذا كنت تتطلع إلى شراء UPS (مصدر الطاقة غير المنقطعة) للحفاظ على جهاز التوجيه أو محطة العمل الخاصة بك أثناء انقطاع التيار الكهربائي، فإن LiFePO4 يعد خيارًا رائعًا.

في الواقع، بدأ LiFePO4 في أن يصبح الخيار المفضل للتطبيقات حيث كانت بطاريات الرصاص الحمضية مثل تلك التي نستخدمها في السيارات هي الخيار الأفضل تقليديًا.يتضمن ذلك تخزين الطاقة الشمسية المنزلية أو نسخ الطاقة الاحتياطية المرتبطة بالشبكة.بطاريات الرصاص الحمضية أثقل، وأقل كثافة في الطاقة، ولها عمر أقصر بكثير، وهي سامة، ولا يمكنها التعامل مع عمليات التفريغ العميق المتكررة دون أن تتحلل.

عندما تشتري أجهزة تعمل بالطاقة الشمسية مثل الإضاءة الشمسية، ويكون لديك خيار استخدام LiFePO4، فهو دائمًا الاختيار الصحيح.يمكن للجهاز أن يعمل لسنوات دون الحاجة إلى الصيانة.