بسته سلولی پلیمر لیتیوم JBL در مقابل گزینه‌های دیگر

دلیل استفاده JBL از لی-پلیمر: چگالی انرژی، فرم فاکتور و آزادی طراحی

چگالی انرژی حجمی برتر در فرمت پاکت برای بلندگوهای قابل حمل کوچک

بسته‌های باتری لیتیوم پلیمری حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد انرژی بیشتری نسبت به سلول‌های استوانه‌ای معمولی لیتیوم یونی در هر واحد حجم دارند، که این بدین معناست که سازندگان می‌توانند بلندگوهایی بسازند که هم نازک‌تر و هم سبک‌تر باشند، بدون آنکه عمر باتری بین شارژها کاهش یابد. این باتری‌ها به جای محفظه‌های فلزی سفت، به شکل بسته‌های انعطاف‌پذیر تامین می‌شوند، بنابراین طراحان آزادی بسیار بیشتری در شکل‌دهی به آنها بر اساس دستگاه خاصی که روی آن کار می‌کنند دارند. در مواردی مانند بلندگوهای قابل حمل یا هدفون‌ها، شرکت‌ها گزارش داده‌اند که قادر به ساخت محصولاتی با ضخامت کلی تقریباً ۴۰ درصد کمتر شده‌اند، در حالی که همچنان عمر مناسبی از باتری را حفظ می‌کنند. چیزی که این باتری‌ها را خاص می‌کند سیستم الکترولیت ژله‌ای آنهاست. این ماده نشت نمی‌کند، برخلاف فناوری‌های قدیمی‌تر، و علاوه بر این به مهندسان اجازه می‌دهد تا سلول‌ها را خم کنند و لایه‌بندی کنند به گونه‌ای که عملکرد بهتری در کیفیت صدا و راحتی هنگام نگه‌داشتن یا پوشیدن محصول فراهم کنند.

وزن کم سلول JBL لی-پلیمر ادغام بسته: معیارهای واقعی وزن نسبت به ظرفیت

JBL بخاطر سبکی ذاتی باتری‌های لیتیوم پلیمر توانسته است به این اعداد چشمگیر از نظر نسبت توان به وزن دست پیدا کند. به عنوان مثال یک بسته باتری استاندارد ۲۰ وات‌ساعتی لی-پلیمر را در نظر بگیرید که وزنی حدود ۱۲۰ گرم دارد و تقریباً ۲۵ درصد سبک‌تر از باتری‌های لیتیوم یونی معمولی است. چرا؟ خب، آنها تمام پوسته‌های سنگین فلزی را حذف کرده‌اند و به جای آن از ورقه‌های نازک و مقاوم استفاده کرده‌اند که علی‌رغم سبکی بیشتر، همچنان استحکام خوبی دارند. و یک مزیت دیگر هم وجود دارد: شکل کیسه‌ای تخت در واقع به پخش بهتر گرما در سراسر بدنه بلندگو کمک می‌کند. این بدین معناست که مشکلات کمتری با داغ شدن بیش از حد حتی زمانی که فضا در طراحی‌های مدرن بلندگو باریک می‌شود، رخ می‌دهد.

طول عمر چرخه و قابلیت اطمینان بلندمدت بسته سلولی JBL لیتیوم پلیمر

طول عمر واقع‌بینانه ۳۰۰ تا ۵۰۰ چرخه در استفاده معمولی صوتی (در مقابل NMC لی-یون)

بسته‌های باتری لیتیوم-پلیمر JBL معمولاً در شرایط عادی حدود ۳۰۰ تا ۵۰۰ سیکل شارژ دوام می‌آورند، که به این معناست که هر چند روز یک‌بار در حین کمپ یا سفر آن‌ها را شارژ می‌کنید. در مقایسه با باتری‌های لیتیوم-یون نیکل منگنز کبالت (NMC) که می‌توانند قبل از آغاز تخریب قابل توجه به ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ سیکل دوام بیاورند، این سلول‌های لیتیوم-پلیمر بیشتر بر روی نازک و ایمن بودن تمرکز دارند تا بیشینه کردن تعداد دفعات شارژ. اکثر کاربران معمولاً بین ۱٫۵ تا ۳ سال عملکرد خوبی از این باتری‌ها دریافت می‌کنند. برای افزایش طول عمر این باتری‌ها، بهتر است از تخلیه کامل آن‌ها پرهیز شود، شارژ منظم اما نه افراطی داشته باشید و سعی کنید در محیط‌هایی با دمای بین ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد از آن‌ها استفاده کنید.

شکاف‌های مدیریت حرارتی و تأثیر آن‌ها بر تخریب در دستگاه‌های صوتی مصرفی

مدیریت حرارت همچنان مشکل بزرگی در باتری‌های لیتیوم-پلیمر مورد استفاده در وسایل صوتی کوچک است. در صورت عدم وجود سیستم خنک‌کننده فعال، پخش موسیقی با صدای بلند به مدت طولانی می‌تواند دمای باتری را به بیش از ۴۵ درجه سانتی‌گراد افزایش دهد. این گرما باعث می‌شود باتری حدود ۳۰٪ بیشتر از حالت بهینه در دمای تقریبی ۲۵ درجه، ظرفیت خود را از دست بدهد. در طول زمان، این فرآیندهای مکرر گرم‌شدن و سردشدن، دندریت‌های ریزی در داخل باتری ایجاد می‌کنند که به تدریج مواد آند را تخریب می‌کنند. این موضوع توضیح می‌دهد که چرا این باتری‌ها در عمل نسبت به آزمایش‌های کنترل‌شده آزمایشگاهی، عمر کمتری از نظر تعداد سیکل شارژ دارند. برای مقابله با این مشکل، تولیدکنندگان معمولاً از چندین روش استفاده می‌کنند. برخی دستگاه‌ها از بدنه‌های آلومینیومی بهره می‌برند که به پراکندن حرارت کمک می‌کنند. دیگران ویژگی‌های نرم‌افزاری را پیاده‌سازی می‌کنند که پس از مدتی کارکرد دستگاه، مصرف انرژی را کاهش می‌دهند. همچنین سنسورهای دمایی در خود باتری نیز تعبیه شده‌اند که به‌صورت خودکار میزان توان تحویلی را بر اساس شرایط جاری تنظیم می‌کنند.

رفتار ایمنی و حرارتی: لیتیوم-پلیمر JBL در مقایسه با انواع جایگزین لیتیوم-یون و LiHV

کاهش خطر تورم و نشت در طراحی‌های بسته سلولی لیتیوم-پلیمر درب‌بسته JBL

سلول‌های کیسه‌ای درب‌بسته لیتیوم-پلیمر JBL از یک سیستم الکترولیت ژله‌ای پیشرفته به جای حلال‌های مایع قدیمی استفاده می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود در صورت ریخته شدن، فشار آمدن یا تغییرات دمایی، احتمال نشتیدگی بسیار کمتری وجود داشته باشد. بسته‌بندی این سلول‌ها از مواد لاکه انعطاف‌پذیر ساخته شده که در مقابله با تجمع گاز عملکرد بهتری نسبت به محفظه‌های فلزی سفت دارد. این موضوع به معنای بروز مشکلات کمتر در اثر تورم باتری در طول زمان است. بر اساس آزمون‌های مختلف ایمنی باتری، این سلول‌های پلیمری در شرایط سخت حدود ۴۰ درصد کمتر از باتری‌های لیتیوم-یون معمولی دچار خرابی می‌شوند. برای دستگاه‌هایی مانند هدفون یا بلندگو که کاربران تمام روز آن‌ها را همراه دارند، این سطح از قابلیت اطمینان تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند.

آستانه‌های فرار حرارتی: لیتیوم-پلیمر (130–150°C) در مقابل LiHV (110°C) در مقابل لیتیوم-یون مبتنی بر کبالت

پایداری حرارتی پایه‌ای امنیت عملکرد صوتی با توان بالا است. شیمی باتری لیتیوم-پلیمر JBL در دمای 130 تا 150 درجه سانتی‌گراد وارد فرار حرارتی می‌شود و حاشیه ایمنی وسیع‌تری نسبت به باتری‌های LiHV (~110°C) و سلول‌های لیتیوم-یون مبتنی بر کبالت (90–120°C) فراهم می‌کند.

تحمل دمای بالاتر به این معنی است که بلندگوهای JBL می‌توانند سطح صدای بالا را بدون نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده حجیمی که اغلب در برندهای دیگر مشاهده می‌شود، تحمل کنند. اما بیایید صادق باشیم، اگر این دستگاه‌ها برای مدت طولانی داغ شوند، مثلاً دمایی بالاتر از ۶۰ درجه سانتی‌گراد، سریع‌تر از حد انتظار فرسوده می‌شوند. به همین دلیل مدیریت هوشمند باتری در اینجا اهمیت زیادی دارد. در همین رابطه، الکترولیت‌های ژله‌ای در مقابل شعله مقاومت بهتری نسبت به گزینه‌های مایع سنتی دارند. این موضوع همچنین ساختگی نیست — آزمایش‌های اخیری که توسط گروه Large Battery در گزارش مقایسه‌ای لیپو و لی‌آیون منتشر شده، این ادعا را تأیید می‌کنند. وقتی به این فکر کنید که باتری‌ها در حین کار چقدر گرما تولید می‌کنند، این موضوع منطقی به نظر می‌رسد.

عملکرد تحویل توان برای کاربردهای صوتی با تقاضای بالا

بسته‌های باتری لیتیوم-پلیمر JBL واقعاً در ارائه صدای باکیفیت از بلندگوهای قابل حمل برجسته هستند. این باتری‌ها توان پایداری را با امپدانس پایین تأمین می‌کنند که برای تولید باس عمیق و جزئیات شفاف در موسیقی تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند. مقاومت داخلی این سلول‌های کیسه‌ای حدود یا زیر ۲۵ میلی‌اهم است، بنابراین قادرند نوسان‌های ناگهانی جریان بین ۱۵ تا ۳۰ آمپر را بدون کاهش چشمگیر ولتاژ در لحظات شدید موسیقی تحمل کنند. به همین دلیل است که تولیدکنندگان امروزه تمایل زیادی به استفاده از آنها با تقویت‌کننده‌های کلاس D دارند. این تقویت‌کننده‌ها به استانداردی در تجهیزات صوتی قابل حمل درجه یک تبدیل شده‌اند، چرا که با بازدهی ۸۵ تا ۹۵ درصدی قابل توجهی کار می‌کنند. هنگامی که با این باتری‌ها تغذیه می‌شوند، تقویت‌کننده‌های کلاس D حتی در شرایط سنگین کاری برای راه‌اندازی بلندگوهای بزرگ، بدون اعوجاج و باکیفیت باقی می‌مانند.

مشکل زمانی پیش می‌آید که این باتری‌ها در طول دوره‌های طولانی خروجی حداکثری داغ می‌شوند. لی-پلیمر می‌تواند به مدت کوتاهی نرخ تخلیه حدود 20C را تحمل کند، اما نگه داشتن آن‌ها تحت بارهای مداوم بالای 10C در آن جعبه‌های کوچک بلندگو باعث می‌شود دمای داخلی به شدت افزایش یابد. دمای داخلی به میزان 8 تا 12 درجه سانتی‌گراد بالاتر از دمای بیرون قرار می‌گیرد. و اگر سازندگان از همان ابتدا به مدیریت حرارت توجه نکنند، عمر باتری به سرعت کاهش می‌یابد. ما در اینجا صحبت از از دست دادن بین 15 تا 20 درصد ظرفیت هر 100 چرخه شارژ نسبت به شرایط استفاده عادی هستیم. به همین دلیل شرکت‌هایی مانند JBL شروع به استفاده از جمع‌آورنده‌های مسی در طراحی‌های خود کرده‌اند و پوشش‌های ویژه‌ای برای الکترودها توسعه داده‌اند. این ترفندها به کاهش گرمای تولید شده توسط مقاومت الکتریکی کمک می‌کنند، در حالی که بلندگوها را به اندازه‌ای نازک نگه می‌دارند که به راحتی در دست و جیب ما جا شوند. در نهایت، هیچ‌کس نمی‌خواهد بلندگویی حجیم داشته باشد فقط به این دلیل که نیاز به خنک‌کنندگی بهتری دارد.