بطارية الليثيوم (Li-ion، بطارية أيون الليثيوم)تتميز بطاريات الليثيوم أيون بخفة وزنها وسعتها العالية وعدم وجود تأثير الذاكرة، ولذلك فهي شائعة الاستخدام - حيث تستخدم العديد من الأجهزة الرقمية بطاريات الليثيوم أيون كمصدر للطاقة، على الرغم من أنها باهظة الثمن نسبيًا. تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة عالية جدًا، وسعتها تتراوح بين 1.5 إلى 2 ضعف سعة بطاريات الليثيوم أيون التقليدية.بطاريات NiMHتتميز بطاريات الليثيوم أيون بنفس الوزن تقريبًا، وبمعدل تفريغ ذاتي منخفض للغاية. إضافةً إلى ذلك، تكاد بطاريات الليثيوم أيون لا تعاني من "تأثير الذاكرة"، ولا تحتوي على مواد سامة، وهذه المزايا الأخرى تُعدّ سببًا رئيسيًا لانتشار استخدامها. يُرجى ملاحظة أن بطاريات الليثيوم عادةً ما تحمل علامات خارجية مثل: بطارية ليثيوم أيون 4.2 فولت، أو بطارية ليثيوم ثانوية 4.2 فولت، أو بطارية ليثيوم أيون قابلة لإعادة الشحن 4.2 فولت.

بطارية ليثيوم 18650
بطارية 18650 هي أول بطارية ليثيوم أيون، وهي نموذج قياسي وضعته شركة سوني اليابانية لتوفير التكاليف. يشير الرقم 18 إلى قطرها البالغ 18 مم، و65 إلى طولها البالغ 65 مم، بينما يشير الرقم 0 إلى شكلها الأسطواني. وبالتالي، فإن 18650 تعني قطر 18 مم وطول 65 مم. أما بطارية رقم 5، فيُشار إليها بالرقم 14500، ويبلغ قطرها 14 مم وطولها 50 مم. تُستخدم بطارية 18650 بشكل أساسي في الصناعة، بينما يقل استخدامها في الحياة اليومية، وتُستخدم عادةً في بطاريات أجهزة الكمبيوتر المحمولة والمصابيح اليدوية عالية الجودة.

تنقسم بطاريات 18650 الشائعة إلى نوعين: بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم. يبلغ الجهد الاسمي لبطاريات الليثيوم أيون 3.7 فولت، وجهد قطع الشحن 4.2 فولت. أما بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، فيبلغ جهدها الاسمي 3.2 فولت، وجهد قطع الشحن 3.6 فولت. تتراوح سعتها عادةً بين 1200 و3350 مللي أمبير/ساعة، بينما تتراوح السعة الشائعة بين 2200 و2600 مللي أمبير/ساعة. ويُفترض نظريًا أن عمر بطارية الليثيوم 18650 يصل إلى 1000 دورة شحن.

تُستخدم بطارية الليثيوم أيون 18650 بشكل أساسي في بطاريات أجهزة الكمبيوتر المحمولة نظرًا لسعتها العالية لكل وحدة كثافة. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم بطارية الليثيوم أيون 18650 على نطاق واسع في المجالات الإلكترونية نظرًا لاستقرارها الممتاز أثناء التشغيل: فهي شائعة الاستخدام في المصابيح اليدوية عالية الجودة، ومصادر الطاقة المحمولة، وأجهزة نقل البيانات اللاسلكية، والملابس والأحذية الكهربائية الدافئة، والأجهزة المحمولة، ومعدات الإضاءة المحمولة، والطابعات المحمولة، والأجهزة الصناعية، والأجهزة الطبية، وغيرها.

بطاريات الليثيوم أيون التي تحمل علامة 3.7 فولت أو 4.2 فولت متطابقة. يشير 3.7 فولت إلى جهد التشغيل (أي الجهد النموذجي) أثناء استخدام البطارية وتفريغها، بينما يشير 4.2 فولت إلى الجهد عند شحنها بالكامل. بطاريات الليثيوم 18650 القابلة لإعادة الشحن الشائعة، تحمل علامة 3.6 أو 3.7 فولت، و4.2 فولت عند الشحن الكامل، وهذا لا يرتبط كثيرًا بالقدرة (السعة). تتراوح سعة بطاريات 18650 الشائعة بين 1800 و2600 مللي أمبير/ساعة (وتتراوح سعة بطاريات 18650 عالية القدرة غالبًا بين 2200 و2600 مللي أمبير/ساعة)، بل وتتوفر سعات شائعة تصل إلى 3500 أو 4000 مللي أمبير/ساعة أو أكثر.

يُعتقد عمومًا أن جهد البطارية الليثيوم أيون بدون حمل يكون أقل من 3.0 فولت، وعندها تُستهلك الطاقة (تعتمد القيمة المحددة على قيمة عتبة لوحة حماية البطارية، على سبيل المثال، قد تصل إلى 2.8 فولت، وقد تصل إلى 3.2 فولت). لا يمكن تفريغ معظم بطاريات الليثيوم إلى جهد بدون حمل يبلغ 3.2 فولت أو أقل، وإلا فإن التفريغ المفرط سيؤدي إلى تلف البطارية (تُستخدم بطاريات الليثيوم المتوفرة في السوق عادةً مع لوحة حماية، لذا فإن التفريغ المفرط قد يؤدي إلى عدم قدرة لوحة الحماية على اكتشاف البطارية، وبالتالي عدم القدرة على شحنها). 4.2 فولت هو الحد الأقصى لجهد شحن البطارية، ويُعتبر عمومًا أن جهد البطارية بدون حمل عند شحنها إلى 4.2 فولت يعني اكتمال الشحن. أثناء عملية الشحن، يرتفع جهد البطارية تدريجيًا من 3.7 فولت إلى 4.2 فولت، ولا يمكن شحن بطارية الليثيوم إلى جهد بدون حمل أعلى من 4.2 فولت، وإلا فإن ذلك سيؤدي أيضًا إلى تلفها، وهذه هي خصوصية بطاريات الليثيوم.

المزايا

1. تتراوح سعة بطارية الليثيوم 18650 ذات السعة الكبيرة عمومًا بين 1200 مللي أمبير و 3600 مللي أمبير، بينما تبلغ سعة البطارية العادية حوالي 800 مللي أمبير فقط، وإذا تم دمجها في حزمة بطاريات ليثيوم 18650، فإن حزمة بطاريات الليثيوم 18650 هذه يمكنها بسهولة تجاوز 5000 مللي أمبير.

2. عمر طويل: تتميز بطارية الليثيوم 18650 بعمر طويل للغاية، حيث يصل عمر دورة الاستخدام العادي إلى 500 مرة، أي أكثر من ضعف عمر البطارية العادية.

3. أداء أمان عالٍ: تتميز بطارية الليثيوم 18650 بأداء أمان عالٍ، حيث تم فصل قطبيها الموجب والسالب لمنع حدوث قصر الدائرة. وبذلك، انخفضت احتمالية حدوث قصر الدائرة إلى أدنى حد. كما يمكن إضافة لوحة حماية لتجنب الشحن الزائد والتفريغ الزائد، مما يساهم في إطالة عمر البطارية.

4. جهد بطارية الليثيوم 18650 عالية الجهد يكون بشكل عام عند 3.6 فولت و 3.8 فولت و 4.2 فولت، وهو أعلى بكثير من جهد 1.2 فولت لبطاريات NiCd و NiMH.

5. لا يوجد تأثير للذاكرة. لا حاجة لتفريغ الطاقة المتبقية قبل الشحن، سهل الاستخدام.

٦. مقاومة داخلية منخفضة: تتميز خلايا البوليمر بمقاومة داخلية أقل من خلايا السوائل التقليدية، حيث قد تصل المقاومة الداخلية لخلايا البوليمر المحلية إلى أقل من ٣٥ ملي أوم، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك البطارية الذاتي ويطيل مدة وضع الاستعداد للهواتف المحمولة، ويتوافق تمامًا مع المعايير الدولية. يُعد هذا النوع من بطاريات الليثيوم البوليمرية، الذي يدعم تيار تفريغ عالٍ، مثاليًا لأجهزة التحكم عن بُعد، ليصبح البديل الأمثل لبطاريات NiMH.