יתרונות וחסרונות של סוללות ליתיום-יון

עברו כמה עשורים מאז הופעת הבכורה המסחרית של סוללות ליתיום-יון נטענות, וכיום הן חולשות על השוק כבחירה המובילה לכוח נייד. G.N. לואיס היה חלוץ בעבודה על סוללות אלה כבר בשנת 1912 כאמצעי להתגבר על חוסר היציבות הטבועה במתכת ליתיום תגובתי במיוחד. סוללת הליתיום-יון מתגאה במספר יתרונות - כמו עמידות וידידותיות לסביבה - אם כי יש לה חלק מהחסרונות.

צפיפות האנרגיה הגבוהה של סוללת הליתיום-יון היא אולי הקצה הגדול ביותר שלה לעומת נטענות אחרות. לפי משקל ונפח, היא מנצחת את התחרות ואוחסת עד 150 וואט אנרגיה בקילוגרם בודד. לעומת זאת, חבילות סוללות ניקל-מתכת הידרידי (NiMH) מאחסנות רק 60 עד 70 וואט שעות לק"ג, כשהן מגיעות לשיא של 100 יחסית. סוללות עופרת עולות במחיר גרוע עוד יותר, והן מאחסנות 25 וואט לשעה לק"ג - רק שישית מיכולת סוללת הליתיום-יון. ביחס לצפיפות האנרגיה, סוללת הליתיום-יון היא ללא ספק אלופת הקילו-קילו.

בעוד סוללת NiMH או סוללת ניקל-קדמיום (NiCd) מאבדת עד 20 אחוזים מהטעינה שלה בחודש, סוללת ליתיום-יון מאבדת כ -5 אחוזים, מה שהופך אותה לבחירה המושלמת עבור מטיילים הנושאים אלקטרוניים צִיוּד. אחסון ממושך, לעומת זאת, מחייב כי סוללת הליתיום-יון תחזיק טעינה של 40 אחוז לפחות; אחסון סוללה מדוללת לחלוטין מצמצם את תוחלת החיים הכוללת שלה באופן משמעותי. טמפרטורות אחסון נמוכות עד -4 מעלות פרנהייט עובדות בצורה הטובה ביותר לתקופות ממושכות, אם כי ערכות סוללות ליתיום-יון חדשות יותר פועלות היטב לאחר אחסון ממושך בטמפרטורת החדר.

עלות סוללת ליתיום-יון ממוצעת לרוב עולה על עלות סוללות NiMH ו- NiCd באותה יכולת. להפעלה בטוחה, יצרנים מציידים חבילות סוללות ליתיום-יון במעגל הגנה, המגביל את מתח התא במהלך הטעינה והפריקה לטווח בטוח מוגדר. המורכבות הכרוכה בייצור מעגל זה מתורגמת לעלות הנוספת. עם זאת, למרות העלויות הראשוניות הגבוהות יותר, תפוקת הכוח של סוללת הליתיום-יון לאורך זמן הופכת אותה לחסכונית יותר מסוללות נטענות וחד פעמיות אחרות. תוחלת החיים של סוללת ליתיום-יון אופיינית נמשכת כשנתיים-שלוש.

כרגע אין דבר כזה סוללת ליתיום-יון אוניברסלית; היצרנים מתכננים אותם כך שיתאימו למכשירים ספציפיים. בניגוד לסוללות NiMH ו- NiCd, סוללות ליתיום-יון אינן מגיעות בגדלי תאים סטנדרטיים כמו AA, C ו- D. כמו כן, מכיוון שפריקה מוחלטת או טעינה יתר פוגעת או מקצרת את חיי סוללת ליתיום-יון, המטענים שלהם מגיעים גם עם מעגלים מתוחכמים ולכן הם יקרים יותר.