تستمر تكنولوجيا بطاريات الليثيوم في التقدم بسرعة، مع تحقيق اختراقات كبيرة في بطاريات ثاني أكسيد المنغنيز الليثيوم (Li-MnO2) في السنوات الأخيرة، مما أدى إلى تحسينات ملحوظة في الأداء.
المزايا الرئيسية:
أمان استثنائي: تتميز بطاريات Li-MnO2، المشابهة لفوسفات حديد الليثيوم، بثبات عالي كمواد قطبية موجبة. إلى جانب تصميمات السلامة الفريدة التي تتضمن الفواصل والكهارل، تُظهر هذه البطاريات أمانًا ملحوظًا حتى في ظل اختبارات الثقب الصارمة، مع الحفاظ على التفريغ الطبيعي حتى بعد الاختبار.
أداء متميز في درجات الحرارة المنخفضة: تعمل بطاريات Li-MnO2 بشكل رائع في نطاق درجة حرارة يتراوح من -30 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية. يُظهر الاختبار الاحترافي أنه حتى عند -20 درجة مئوية، يمكن لهذه البطاريات تفريغها عند تيارات عالية بسعة تتجاوز 95% من الظروف العادية. وفي المقابل حديد الليثيوم
عادةً ما تصل بطاريات الفوسفات في ظل ظروف مماثلة إلى حوالي 60٪ فقط من سعتها العادية مع تيارات تفريغ أقل بكثير.
زيادة كبيرة في دورة الحياة: شهدت بطاريات Li-MnO2 تحسينات كبيرة في دورة الحياة. في حين تمكنت المنتجات المبكرة من إدارة حوالي 300-400 دورة، فإن جهود البحث والتطوير المكثفة التي بذلتها شركات مثل Toyota وCATL على مدار عقد من الزمن أدت إلى رفع أرقام الدورات إلى 1400-1700، مما يلبي متطلبات معظم التطبيقات.
ميزة كثافة الطاقة: توفر بطاريات Li-MnO2 كثافة طاقة مماثلة لبطاريات ليثيوم فوسفات الحديد ولكنها تتميز بكثافة طاقة أعلى بنسبة 20% تقريبًا، مما يؤدي إلى حجم أصغر بنسبة 20% تقريبًا للبطاريات ذات السعة المكافئة.
حل مشكلات الجودة مثل التورم: تستخدم معظم بطاريات Li-MnO2 خلايا الحقيبة، وهو نوع شائع في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية. مع أكثر من 20 عامًا من التطوير، أصبحت عمليات تصنيع الخلايا الحقيبةية ناضجة للغاية. إن التحسين المستمر من قبل الشركات المصنعة الكبرى في مجالات مثل الطلاء الدقيق للأقطاب الكهربائية والتحكم الصارم في الرطوبة قد عالج بشكل فعال مشكلات مثل التورم. أصبحت حوادث الانفجار أو الحريق في بطاريات الهواتف المحمولة ذات العلامات التجارية الكبرى نادرة للغاية في السنوات الأخيرة.
العيوب الرئيسية:
عدم ملاءمة الاستخدام طويل الأمد عند درجة حرارة أعلى من 60 درجة مئوية: تتعرض بطاريات Li-MnO2 لتدهور الأداء في البيئات التي تزيد درجة حرارتها عن 60 درجة مئوية باستمرار، مثل المناطق الاستوائية أو الصحراوية.
عدم ملاءمة التطبيقات طويلة الأمد: قد لا تكون بطاريات Li-MnO2 مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تدويرًا متكررًا على مدار سنوات عديدة، مثل أنظمة تخزين الطاقة التجارية والصناعية التي تتطلب ضمانات تتجاوز 10 سنوات.
الشركات المصنعة لبطاريات Li-MnO2 التمثيلية:
تويوتا (اليابان): كانت تويوتا أول من أدخل تقنية بطاريات Li-MnO2 في السيارات الهجينة مثل سيارة بريوس، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى خصائص السلامة العالية التي تتمتع بها. واليوم، تتمتع بريوس بسمعة طيبة فيما يتعلق بالسلامة وكفاءة استهلاك الوقود في سوق السيارات المستعملة في الولايات المتحدة.
شركة Kenergy new Energy Technology Co.,Ltd (الصين): تأسست شركة CATL على يد الدكتور كي سينج، وهو خبير معين على المستوى الوطني، وهي المؤسسة المحلية الوحيدة التي تركز على إنتاج بطاريات Li-MnO2 النقية. لقد حققوا اختراقات كبيرة في مجالات البحث والتطوير مثل السلامة العالية، والعمر الطويل، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة، والتصنيع.
