این سه نوع باتری محبوب هر کدام دارای ویژگیهای خیلی خاصی هستند که ابتدا با قدیمیترین ِآنها شروع میکنیم:
باتری نیکل کادمیوم (Ni-CD)
باتریهای نیکل کادمیوم (Ni-CD) بسیار مقاوم و برای کار در شرایط سخت ِآبوهوایی مثل هوای سرد یا گرم مناسب هستند. آنها همچنین نسبت به باتریهای نیکلمتالهیدرید (Ni-Mh) یا لیتیوم-یون (Li-Ion) دارای چرخه زندگی طولانیتر (با حدود ۱۰۰۰-۷۰۰ چرخه زندگی) و برای کاربردهای تخلیه عمیق با خروجی بالا بسیار قوی هستند. از جنبههای منفی آنها اینکه یک مشکل شارژ به نام “اثر حافظه” دارند. یعنی اگر بعد از هر بار استفاده به طور کامل شارژ نشوند، به طور بالقوه فقط تا حد آخرین شارژ بالایی که داشتهاند، شارژ میشوند و این میتواند طول عمر باتری را کاهش دهد. این باتریها را میشود بازسازی کرد اما با حداقل ۳ چرخه عمر.
مزایای استفاده از باتری نیکاد تحمل دمای شدید، قابلیت تخلیه عمیق، در دسترس بودن آن. از زمانی که پاناسونیک سانیو را خریده، در دسترس بودن سلولهای با کیفیت کاهش یافته است. پاناسونیک تولید چند اندازه باتری نیکاد را متوقف کرده و در نتیجه، باتریهایی که تولیدشان متوقف شده، حالا فقط نوع چینیشان در دسترس است که باتریهای ضعیفی هستند.
باتری نیکل متال هیدرید یا نیکل هیدرید فلز (Ni-MH)
باتریهای نیکلمتالهیدرید (Ni-MH) نسبت به باتریهای نیکل کادمیوم ظرفیتی بالاتر و نسبت به لیتیوم یون ظرفیتی پایینتر دارند. وزن آنها تقریبا دو برابر باتریهای نیکل کادمیوم است و اثر حافظهای ندارند. آنها یک باتری با دمای متوسط خوب هستند و میتوانید با آنها معمولا در دمای ۹۵ تا ۵- درجه فارنهایت بدون هیچ مشکلی کار کنید. آنها کیفیت تخلیهء عمیق خوبی دارند و میتوانند تقریباً دو برابر ظرفیت باتریهای نیکل کادمیوم را ذخیره کنند. چرخه زندگی آنها به طور کلی کمتر از نیکل کادمیوم است و ۸۰۰-۵۰۰ چرخه زندگی دارند. آنها از نظر ویژگیهای شارژ و تخلیه بسیار شبیه به نیکل کادمیوم هستند و از لیتیوم-یون که از نظر حرارتی فرار است، ایمنتر هستند.
باتریهای نیکل متال هیدرید تمایل بیشتری به سندرم سلول ضعیف دارند. یعنی وقتی یک بسته باتری را تا آخر شارژ و بعد استفاده میکنید، همان موقع میمیرد و وقتی تستش کنید، میبینید که شارژ کامل دارد. این به این دلیل است که برخی یا همه سلولها دیگر نمیتوانند برق را نگه دارند. باتری های نیکلمتالهیدرید بیش از هر نوع باتری دیگری تمایل به انجام این کار را دارند.
این باتریها بهتر از لیتیوم-یون در برابر نفوذ حرارتی محافظت میشوند، اما به خوبی نیکل کادمیوم نیستند. آنها ویژگیهای ایمنی مشابه نیکل کادمیوم دارند ولی نسبت به نیکاد برای محیط زیست بهتر هستند. در دسترس بودن باتریهای نیکل متال هیدرید بسیار خوب است و در خیلی از کشورها چندین تولید کننده آنها را تولید میکنند.
باتری لیتیوم یون (Li-Ion)
باتریهای لیتیوم یونی (Li-Ion) به دلیل چگالی انرژی بسیار زیاد خود شناخته شدهاند. آنها میتوانند در هر پوند انرژی بیشتری را نسبت به بستههای باتری سنتی ذخیره کنند و همین آنها را برای وسایل الکترونیکی قابل حمل، وسایل نقلیه، و غیره بسیار محبوب میکند. آنها مانند باتریهای نیکل کادمیوم اثر حافظهای ندارند و در برنامههای تخلیه عمیق در مقایسه با نیکل کادمیوم یا نیکلمتالهیدرید بهترین عملکرد را دارند. از نظر زیستمحیطی، دفع آنها از نیکل کادمیوم ایمنتر است، چون منابع آب را آلوده نمیکنند، و از نقطه نظر استخراج، هیچ مزیت یا جنبه منفی برای محیط ندارند.
لیتیوم-یون یک شیمی باتری مناسب برای دماهای شدید نیست و به گفته ناسا، حداکثر ظرفیت این باتری در دمای ۴۰- درجه سانتیگراد، ۱۲٪ ظرفیت دمای اتاق است.
ایمنی یکی دیگر از مسائل مربوط به لیتیوم-یون است که باید به منظور نظارت بر ولتاژ ورودی و خروجی با یک مدار مجتمع کنترل شوند. اگر مدار وجود نداشته باشد، سلول ممکن است دچار فراریت حرارتی شود. مطمئنم همه شما در مورد آتش گرفتن باتری لپتاپ چیزهایی شنیدهاید؛ که یک نمونه از ویژگی فراریت حرارتی این باتری است. یکی دیگر از مسائل ایمنی آب است که در حضور آن، یون لیتیوم به سرعت اکسید میشود (انفجار اشاره شده).
چرخه عمر لیتیوم-یون تقریباً ۹۵۰-۷۰۰ است. این با آزمایش نمکهای لیتیوم مختلف همیشه در حال تغییر است، اما از نوامبر ۲۰۱۲، زمانی که باتریهای لوازم الکترونیکی مصرفی خود را خریداری میکنید، این محدوده تقریبی خواهد بود.
منحنی شارژ و تخلیه لیتیوم-یون فوقالعاده است و میتواند ولتاژ ورودی و خروجی سنگینی را تحمل کند؛ به همین خاطر برای استفاده در ابزارهای برقی، وسایل نقلیه الکتریکی، دستگاههای حرکتی و موارد مشابه ایدهآل است. در دسترس بودن باتری لیتیوم یون بسیار خوب است. مناطق مختلفی از جهان وجود دارد که آن را تولید میکنند، و قیمت گذاری برای آینده قابل پیشبینی باید ثابت باشد.
