چه چیز باعث می‌شود بسته‌های باتری لیتیومی متمایز شوند؟ چگالی انرژی چشمگیر آن‌هاست که توضیح می‌دهد چرا این باتری‌ها در بسیاری از زمینه‌ها محبوب شده‌اند. اکثر باتری‌های لیتیومی در محدوده ۱۵۰ تا ۲۰۰ وات-ساعت بر کیلوگرم قرار دارند، یعنی این باتری‌ها از ظرفیت ذخیره‌سازی بالایی برخوردارند و در عین حال فضای کمی اشغال می‌کنند و وزن اضافی چندانی ندارند. برای دستگاه‌هایی مانند خودروهای برقی و تلفن‌های هوشمند که هر گرم اهمیت دارد، این ویژگی بسیار حیاتی است. با این حال، دنیای فناوری در همین نقطه متوقف نشده است. اخیراً شاهد برخی دستاوردهای جالب توجهی بوده‌ایم که عملکرد بهتری را از سلول‌های لیتیومی-یونی وعده می‌دهند. برخی نمونه‌های آزمایشگاهی از این باتری‌ها به مقادیر نزدیک به ۳۰۰ وات-ساعت بر کیلوگرم دست یافته‌اند و این موضوع درهای جدیدی را به روی امکانات تازه در نحوه تغذیه دستگاه‌ها و خودروهایمان گشوده است.
بسته‌های باتری لیتیومی در زمینه‌ی مدت زمان استفاده‌شان قبل از نیاز به تعویض واقعاً برجسته هستند. بیشتر مدل‌ها از ۵۰۰ تا حتی ۳۰۰۰ سیکل شارژ را تحمل می‌کنند، که به مراتب بهتر از باتری‌های قدیمی سرب-اسیدی است که معمولاً حداکثر تا ۵۰۰ سیکل دوام می‌آورند. عوامل تعیین‌کننده در مدت زمان عمر این باتری‌ها چیست؟ چند عامل کلیدی نقش بسزایی دارند. دما نقش مهمی ایفا می‌کند، همراه با عمق تخلیه‌ی باتری در هر بار و همچنین سرعت شارژ مجدد آن. سیستم‌های مدیریت باتری مناسب تفاوت ایجاد می‌کنند و به بهترین عملکرد از این بسته‌ها کمک می‌کنند. برخی آزمایش‌های میدانی حتی عمری بالاتر از ۳۰۰۰ سیکل برای برخی از باتری‌های لیتیومی تحت مراقبت مناسب گزارش کرده‌اند. چنین عملکردی اهمیت داشتن تجهیزات نظارتی قوی را برجسته می‌کند؛ این تجهیزات تنها گزینه‌ی مناسب نیستند، بلکه ضروری هستند تا سرمایه‌گذاری انجام‌شده در بلندمدت به پرداخت واقعی منجر شود.
باتری‌های لیتیومی باعث تغییر بازی در زمینه توان پرتابل شده‌اند، عمدتاً به دلیل سبکی بیشتر آنها. در مقایسه با فناوری‌های قدیمی باتری، این باتری‌های جدید وزن بسیار کمتری دارند که این موضوع تفاوت بزرگی در مواردی مانند پهپادها، بانک‌های قدرت و دوچرخه‌های برقی ایجاد می‌کند که در آنها هر انس وزن اهمیت زیادی برای کاربران دارد. نکته خوب این است که کاهش وزن به معنای کاهش عملکرد نیست. باتری‌های سبک‌تر به تولیدکنندگان اجازه می‌دهند دستگاه‌های کوچک‌تری را بدون قربانی کردن خروجی توان طراحی کنند. این موضوع فرصت‌های زیادی را در بازارهای مختلف توان پرتابل از تجهیزات کمپینگ گرفته تا تجهیزات پزشکی که نیاز به جابجایی مکرر دارند، فراهم می‌کند.
بسته‌های باتری لیتیوم دارای پایداری حرارتی خوبی هستند که به‌صورت ذاتی در آنها وجود دارد. این ویژگی به این معنی است که آنها در محدوده دمایی بسیار گسترده‌ای از -20 درجه سانتی‌گراد تا حدود 60 درجه سانتی‌گراد به خوبی کار می‌کنند. این انعطاف‌پذیری است که باعث شده است در همه جا دیده شوند، چه در خودروهای برقی که در زمستان‌های سخت سفر می‌کنند و چه در صفحات خورشیدی که در معرض آفتاب تابستان قرار دارند. این باتری‌ها دارای اجزایی مانند پره‌های خنک‌کننده و لایه‌های عایل ویژه‌ای هستند که به حفظ عملکرد مناسب و جلوگیری از گرمای بیش‌ازحد کمک می‌کنند. تولیدکنندگان همچنین واقعاً توجه زیادی به محتوای داخل این بسته‌ها دارند. امروزه از مواد پیشرفتهای استفاده می‌شود که خطر ایجاد مشکلات ناشی از تجمع گرما را به‌طور چشمگیری کاهش داده و کل سیستم را در بلندمدت ایمن‌تر می‌کند.
بسته‌های باتری لیتیومی نقش کلیدی در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی ایفا می‌کنند و به یکپارچه‌سازی بهتر انرژی‌های تجدیدپذیر کمک می‌کنند. با افزایش علاقه به گزینه‌های انرژی پایدار، این باتری‌ها انرژی خورشیدی اضافی را ذخیره می‌کنند تا در زمانی که نور خورشید به اندازه کافی زیاد نیست، مورد استفاده قرار گیرد. سازمان بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر (IRENA) گزارش داده است که پیشرفتهای انجام شده در فناوری باتری‌ها در سال‌های اخیر به طور قابل توجهی ظرفیت ذخیره‌سازی خورشیدی جهانی را افزایش داده است. اهمیت این موضوع در این است که چنین سیستم‌هایی تأمین انرژی پایدار را فراهم می‌کنند و در عین حال وابستگی ما را به سوخت‌های فسیلی کاهش می‌دهند و در نهایت ما را به سمت راهکارهای پاک‌تر انرژی هدایت می‌کنند.
هر کسی که قصد سفر به مناطق وحشی را دارد می‌داند که ایستگاه‌های برق قابل حمل با باتری لیتیومی امروزه یکی از اقلام ضروری محسوب می‌شوند. این دستگاه‌ها به افراد این امکان را می‌دهند تا در هنگام کمپ‌گیری، پیاده‌روی در مسیرهای کوهستانی یا حتی کار از راه دور در مکان‌های خلوت، برق مورد نیازشان را به‌صورت مطمئن فراهم کنند. بهترین این دستگاه‌ها مجهز به انواع درگاه‌های شارژ هستند، به‌طوری که می‌توانند به افراد کمک کنند تا تلفن‌های همراه، لپ‌تاپ‌ها و حتی دستگاه‌های کوچک برقی خود را در حال کار نگه دارند و در ارتباط بمانند. بر اساس آمارهای اخیر، فروش این محصولات در سال گذشته حدود ۵۰ درصد افزایش یافته است، که نشان می‌دهد چقدر این وسایل محبوبیت یافته‌اند میان کسانی که دوست دارند از فضای شهری فاصله بگیرند. چه چیزی باعث می‌شود این دستگاه‌ها متمایز شوند؟ خب، آنها به‌اندازه‌ای سبک هستند که بتوان آنها را حمل کرد، اما با وجود سلول‌های لیتیومی متراکم درونشان، توان بسیار خوبی دارند. ما شاهد بودیم که پیاده‌روها در سفرهای طولانی‌ای که حتی یک پریز برق هم در ده‌ها کیلومتر مربع نبود، به این دستگاه‌ها اتکا کردند و مطمئن شدند که همه افراد در طول سفر خود شارژ لازم را دارند و ایمنی خود را حفظ می‌کنند.
باتری‌های لیتیومی به دلیل خصوصیات عملکردی قوی، در میان ماشین‌های صنعتی و خودروهای برقی به طور فزاینده‌ای محبوب شده‌اند. این باتری‌ها در کاربردهای مختلفی از جمله لیفتراک‌های برقی، ماشین‌آلات ساختمانی و سیستم‌های باتری موجود در بیشتر خودروهای برقی امروزی به خوبی کار می‌کنند و حتی در شرایط بهره‌برداری شدید روزانه عملکردی پایدار از خود نشان می‌دهند. تحلیلگران بازار پیش‌بینی می‌کنند که نرخ رشد سالانه مرکب برای استفاده از باتری‌های لیتیومی در خودروهای تجاری به طور خاص تا سال 2027 حدود 15 درصد باشد، هرچند ارقام واقعی ممکن است بسته به شرایط بازار متفاوت باشد. چیزی که این باتری‌ها را متمایز می‌کند، قابلیت مقیاس‌پذیری آسان آنها به سمت بالا یا پایین بدون از دست دادن کارایی است و این همان توضیحی است که چرا تولیدکنندگان زیادی در حال روی آوردن به آنها هستند تا بخشی از تلاش‌های گسترده‌تر برای توسعه گزینه‌های حمل‌ونقل سبزتر در کارخانه‌ها و انبارها باشند.
در واقع، بهره‌برداری حداکثری از باتری‌های لیتیومی به نحوه شارژ کردن آنها بستگی دارد. خالی کردن کامل این باتری‌ها قبل از شارژ مجدد برای عمر مفیدشان خوب نیست و استفاده از هر شارژر قدیمی که در قفسه پیدا کنید می‌تواند بیشتر آسیب‌زا باشد. مطالعات نشان می‌دهند که نگه داشتن شارژ باتری‌های لیتیومی در محدوده 20 تا 80 درصد، استرس کمتری روی سلول‌های داخلی کوچک این باتری‌ها ایجاد می‌کند و در نتیجه باعث می‌شود تا تعداد بیشتری سیکل شارژ را تحمل کنند. بسیاری از شرکت‌های فناوری اکنون راهنمایی‌هایی را در اینترنت منتشر کرده‌اند که نحوه صحیح شارژ کردن را توضیح می‌دهند، در حالی که تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند اغلب نکات مربوط به مراقبت از باتری را مستقیماً در راهنمای کاربر خود قرار می‌دهند. چه کسی که یک گوشی هوشمند داشته باشد و چه کسی که از یک ناوگان باتری صنعتی مراقبت می‌کند، پیروی از این قواعد پایه‌ای شارژ کردن از نظر مالی هم منطقی است، چون زمان لازم برای تعویض باتری را افزایش می‌دهد.
نگه داشتن باتری‌های لیتیومی در دمای مناسب واقعاً تأثیر زیادی بر عملکرد آنها در طول زمان دارد. وقتی دما خیلی گرم یا خیلی سرد می‌شود، این باتری‌ها شروع به تجزیه شدن سریع‌تر از حد معمول می‌کنند. به همین دلیل، تولیدکنندگان معمولاً مواد عایقی را در اطراف سلول‌های باتری اضافه می‌کنند یا پنکه‌هایی را نصب می‌کنند تا در حین کار باتری‌ها را خنک نگه دارند. تحقیقات نشان می‌دهند که بیشتر باتری‌های لیتیومی بهتر کار می‌کنند اگر در محدوده‌های مشخصی از دما نگه داشته شوند، که این امر به جلوگیری از قطع ناگهانی برق و فرسودگی زودرس آنها کمک می‌کند. کنترل خوب دما در واقع تفاوت بزرگی در مدت زمانی که باتری‌ها دوام می‌آورند و همچنین در قابلیت اطمینان عملکرد آنها ایجاد می‌کند، چه در یک انبار یخچالی و چه در شرایط گرمای بی‌حد سرزمین‌های بیابانی.
نگهداری صحیح باتری‌های لیتیومی تأثیر زیادی بر مدت زمانی دارد که باتری‌ها پس از استفاده می‌توانند کار کنند. اصول اولیه ساده است، آنها را در جایی خنک و خشک و دور از رطوبت نگه دارید. نکته مهم دیگر این است که باتری‌ها را به طور کامل شارژ نکنید و آنها را در حالتی با شارژ جزئی نگه دارید، زیرا این کار از کاهش ظرفیت با گذشت زمان جلوگیری می‌کند. بیشتر تولیدکنندگان پیشنهاد می‌کنند که حتی اگر باتری‌ها فقط در حالی که استفاده نمی‌شوند، گاهی اوقات آنها را چک کنید. یک بازرسی سریع می‌تواند مشکلات را قبل از تبدیل شدن به مسائل جدی تشخیص دهد. این نوع نگهداری منظم به طور فوق‌العادهی می‌تواند عمر باتری را افزایش دهد و اطمینان حاصل کند که آنها هنوز سالها پس از استفاده به درستی کار می‌کنند. بسیاری از کاربران متوجه شده‌اند که پیروی از این مراحل در بلندمدت باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های تعویض زودهنگام می‌شود.
