Выбор между литий-ионными и никель-кадмиевыми батареями требует понимания их ключевых различий. В этой статье изложены их особенности, плюсы и минусы. К концу вы узнаете, какая батарея лучше всего соответствует вашим потребностям, будь то для портативных устройств, электроинструментов или промышленного оборудования.
Что такое литий-ионный аккумулятор?
А Литий-ионная (литий-ионная батарея является аккумуляторной батареей для хранения энергии, которая использует литий -ионы в качестве носителей заряда. Его основные компоненты включают катод (Обычно оксид литий -металлов, например, LICOO₂ или LifePo₄), графитный анод и литийная соль электролит.
Во время зарядки ионы лития перемещаются от катода к аноду через электролит, сохраняя энергию. Во время разряда ионы возвращаются в катод, выпуская электричество.
Литий-ионные аккумуляторы и минусы
Плюсы
- Высокая плотность энергии: литий-ионные батареи могут сохранять значительную энергию в компактном размере, что делает их идеальными для портативных устройств.
- Легкие: эти батареи легче, чем другие перезаряжаемые типы, снижая общий вес устройства.
- Низкий саморазмер: литий-ионные батареи имеют низкую скорость сброса (как правило, 0,1–0,3% в день), что позволяет им сохранять свой заряд в течение длительных периодов, когда они не используются.
- Экологически безопаснее: они не содержат токсичного кадмия, хотя инфраструктура утилизации остается ограниченной.
- Высокая эффективность: они предлагают эффективность в оба конца 90–97%.
- Без технического обслуживания: нет необходимости в заполнении или кондиционировании воды.
Минусы
- Высокая стоимость: сырье, такое как кобальт и литий, дорого.
- Тепловая чувствительность: есть риск перегрева или пожара если поврежден.
- Старение: пропускная способность ухудшается со временем, даже если они не используются.
Что такое никелевая батарея кадмия?
Никель-кадмий (NICD) аккумуляторы перезаряжаются, с гидроксидным катодом оксида никеля, кадмийским анодом и щелочным электролитом.
Изобретенные в начале 20-го века, они работают с 1,2 В и преуспевают в приложениях с высоким рассылкой, таким как электроинструменты и аварийное освещение.
Никелевые кадмиевые аккумуляторы и минусы
Плюсы
- Широкий диапазон рабочей температуры: NICD батареи могут выдержать экстремальные температуры от -20 ° C до 60 ° C.
- Высокая скорость сброса: NICD-батареи обеспечивают высокую скорость сброса, что делает их идеальными для интенсивных инструментов и промышленного оборудования.
- Длинный цикл срока службы: NICD -батареи предлагают 500–1000 циклов с надлежащим техническим обслуживанием.
- Относительно более низкая стоимость: батареи NICD дешевле, чем литий-ионные батареи, что делает их более рентабельными для определенных применений.
Минусы
- Эффект памяти: никелевые батареи кадмия могут страдать от эффекта памяти, уменьшая их емкость, если не полностью разряжена до перезарядки.
- Опасность окружающей среды: кадмий является канцерогенным и загрязняющим почву и воду.
- Более низкая плотность энергии: плотность энергии никелевых батарей кадмия составляет всего 30–50 вин./Кг, что делает их более крупными, чем литий-ионные батареи.
- Самостоятельный разряд: NICD Batteries Self-DissageSe быстрее, чем литий-ионные батареи, быстро теряя зарядку, когда не используется. Это может быть недостатком для приложений, нуждающихся в продолжительных периодах ожидания.
Ключевые различия: литий-ион против Батареи никель-кадмия
Ключевые различия между литий-ионными батареями и никель-кадмиевыми батареями заключаются в следующем:
| Фактор | Литий-ионная батарея | Никель -кадмий батарея |
| Плотность энергии | 50–260 WH/кг | 30–50 ч/кг |
| Цикл жизни | 500–6000 циклов | 500–1000 циклов |
| Обслуживание | Никто | Требуется периодические полные разряды |
| Воздействие на окружающую среду | Влияние менее токсично, но проблемы утилизации | Токсичный кадмий; регулируемая утилизация |
| Расходы | Более высокая предварительная стоимость | Более низкая начальная стоимость |
Какая батарея подходит вам?
Выбор правильной батареи зависит от ваших потребностей. Вот краткое изложение:
- Литий-ионная батарея:
Лучше всего для: портативная электроника, EVS, хранение солнечной энергиии устройства, приоритетные, плотность веса/энергии.
Избегайте: экстремальные температуры без тепловое управление.
- Батарея с никель-кадмием:
Лучше всего для: промышленных инструментов, авиации, систем экстренной помощи и среды, требующих прочности.
Избегайте: потребительские применения из -за запретов на кадмий в ЕС и других регионах.
Часто задаваемые вопросы
NICAD Батареи незаконны?
Да, вроде. ЕС ограничивает NICAD в потребительских продуктах из -за правил ROHS, но есть некоторые исключения для промышленных инструментов.
Никелевые батареи лучше лития?
Это не всегда так! NICD батареи отлично подходят для высоких разрядов и жестких условий, но когда дело доходит до плотности энергии, продолжительности жизни и экологически чистым, Li-Ion определенно берет торт.
Литий-ионная батарея лучше, чем батарея NICAD для электроинструментов?
Да. Li-Ion предлагает более легкий вес, более быструю зарядку и отсутствие эффекта памяти, хотя NICD остается дешевле для промышленного использования тяжелых.
Могу ли я заменить батарею NICAD на литий-ионную батарею?
Вы можете использовать его только в том случае, если ваше устройство совместимо с напряжением литий-ион 3,7 В, по сравнению с 1,2 В NICD. Вам может понадобиться адаптер для схемы, чтобы она работала.
