Der Unterschied zwischen NiMH-Akku und Lithium-Ionen-Akku

Heutzutage sind wir täglich von Computern, Mobiltelefonen, Digitalkameras und anderen elektronischen Geräten umgeben. Eines haben sie alle gemeinsam: Batterien. Auf dem Markt gibt es verschiedene Arten von Batterien. Jeder Batterietyp hat ein Fachgebiet; Gleichzeitig muss es in einem Bereich im Vergleich zu anderen mangelhaft sein. Heute werden wir zwei Haupttypen von Batterien besprechen, nämlich NiMH- und Lithium-Ionen-Batterien. Sie sind die beliebtesten wiederaufladbaren Batterien. Werfen wir einen Blick auf den Unterschied zwischen NiMH-Akku und Lithium-Ionen-Akku.

Was ist ein NiMH-Akku?

NiMH ist ein wiederaufladbarer Akku, der erstmals 1989 entwickelt wurde; Es ist sehr preisgünstig und funktioniert wie eine ungeladene Alkalibatterie. Diese lecken oder platzen weniger und haben eine etwas niedrigere, aber normalerweise kompatible Zellspannung. Wie beim chemischen Verfahren von NiCd-Batterien verwendet die positive Elektrode Nickelhydroxid. Im Vergleich zu NiCd-Akkus haben NiMH-Akkus eine zwei- bis dreimal höhere Kapazität und eine höhere Energiedichte.

Was ist ein Lithium-Ionen-Akku?

Es handelt sich um eine fortschrittliche Batterietechnologie. Es nutzt Lithiumionen als wesentlichen Bestandteil seiner Elektrochemie. Während des Entladezyklus werden die Lithiumatome in der Anode ionisiert und von ihren Elektronen getrennt. Diese Lithiumionen bewegen sich dann durch den Elektrolyten und gelangen zur Kathode. Beim Erreichen der Kathode verbinden sich die Lithium-Ionen mit Elektronen und erlangen ihre elektrische Neutralität zurück.

Li-Ionen-Akkus sind auch wiederaufladbare Akkus. Es verfügt über eine Kathode aus Lithiummetalloxid und eine Anode, die im Allgemeinen aus Graphit besteht. Lithium-Ionen-Batterien werden in einer Vielzahl von Produkten verwendet, darunter Laptops, Autos, Mobiltelefone usw.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Unterschiede im täglichen Leben

Auf der Leistungsskala schneiden Li-Ionen-Akkus in den Maximalkategorien besser ab als NiMH. Sie haben einen längeren Lebenszyklus von fünf Jahren im Vergleich zum NiMH-Lebenszyklus von zwei bis fünf Jahren. Li-Ionen-Akkus bieten gegenüber NiMH-Akkus mehrere Vorteile. Sie haben deutlich schnellere Ladezeiten, zeigen eine überlegene Leistung bei extremen Temperaturen und halten ihre Ladung über längere Zeiträume aufrecht. Andererseits sind NiMH-Akkus im Vergleich zu Li-Ionen-Akkus im Allgemeinen günstiger. Sie erfordern sehr wenig Wartung, sind umweltfreundlicher und unterliegen nicht den Transportvorschriften, die Li-Ionen-Batterien beim Transport beachten müssen.

Vor- und Nachteile von Lithium-Ionen-Batterien

Vorteile von Lithium-Ionen-Batterien

Einfache Wartung

Ein wesentlicher Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien besteht darin, dass sie keine Wartung benötigen, um die Leistung zu gewährleisten. Ni-Cad-Zellen mussten regelmäßig entladen werden, um Memory-Effekte zu vermeiden. Dieses Wartungsverfahren ist nicht erforderlich, da es keine Auswirkungen auf Lithium-Ionen-Batterien und -Zellen hat.

Höhere Akkulaufzeit

Im Vergleich zu den meisten anderen Batteriemodellen halten Lithium-Ionen-Batterien im Allgemeinen länger. Diese Batterien können etwa zwei bis drei Jahre oder 300–500 Ladezyklen halten.

Dauerspannung

Ein weiterer Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien besteht darin, dass sie eine konstante Spannung aufrechterhalten können. Egal wie hoch die Belastung ist, ein Lithium-Ionen-Akku hält die Spannung effektiv konstant. Dies liegt daran, dass die von jeder Lithium-Ionen-Zelle erzeugte Spannung etwa 3,6 Volt beträgt und damit höher ist als die ihrer anderen Alternativen.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Vielfalt an Modellen erhältlich

Es gibt verschiedene Arten von Lithium-Ionen-Zellen. Mit diesem Vorteil können möglicherweise Lithium-Ionen-Batterien für die richtige Anwendung verwendet werden. Einige Lithium-Ionen-Batterien liefern eine hohe Stromdichte und eignen sich perfekt für mobile elektronische Verbrauchergeräte. Andere bieten viel höhere Stromstärken und eignen sich perfekt für Elektrowerkzeuge und Elektrofahrzeuge.

Umweltfreundlich

Lithium-Ionen-Batterien haben eine geringe Umweltbelastung, da sie keine Stoffe wie Blei, Cadmium und Quecksilber als Materialien verwenden. Materialien wie Cadmium, Blei und Quecksilber gibt es schon immer in der Natur. Daher haben sie keine nennenswerten Auswirkungen auf die natürliche Umwelt selbst.

Leicht und kompakt

Lithiumbatterien haben einen Gewichtsvorteil: Sie sind 50 bis 60 % leichter als herkömmliche Batterien. Aufgrund dieser Eigenschaft eignen sie sich hervorragend für kompakte und tragbare Geräte wie Smartphones und E-Reader.

Hohe Energiedichte

Lithium-Ionen-Batterien sind hinsichtlich ihrer hohen Energiedichte Spitzenreiter. Diese Eigenschaft definiert die Energie, die eine Batterie im Verhältnis zu ihrer Größe speichern kann. Je mehr Strom eine Batterie speichern kann, desto höher ist ihre Energiedichte. Mit Lithium-Ionen-Batterien können Sie zwischen 260 und 270 Wh/kg einsparen, im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien, die zwischen 50 und 100 Wh/kg einsparen können.

Geringe Selbstentladungsrate

Die Selbstentladungsrate von Lithium-Ionen-Zellen ist viel geringer als die anderer wiederaufladbarer Zellen, beispielsweise NiMH-Formen. Normalerweise liegt er in den ersten 4 Stunden nach dem Aufladen bei etwa 5 % und sinkt dann auf etwa 1 bis 2 % pro Monat.

Nachteile von Lithium-Ionen-Akkus

Schutz erforderlich

Lithiumbatterien sind empfindlich und benötigen eine Schutzschaltung, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Diese Schaltung spielt eine entscheidende Rolle bei der Begrenzung der maximalen Spannung jeder Zelle während des Ladevorgangs und verhindert, dass die Zellenspannung während des Entladens zu stark absinkt.

Die Leistung nimmt mit der Zeit ab.

Auch wenn die Lebensdauer des Lithium-Ionen-Akkus langfristig ist, bleibt sie während der gesamten Lebensdauer nie gleich. Außerdem lässt die Leistung von Lithium-Ionen-Akkus mit der Zeit nach. Auch die Leistung der Batterien verringert sich, unabhängig davon, ob sie in Gebrauch sind oder nicht. Es gibt auch einen zeitlichen Faktor für den Kapazitätsrückgang.

Extrem zerbrechlich

Für den harten Einsatz sind Lithium-Ionen-Akkus aufgrund ihrer wenig robusten Technik nicht geeignet. Da Li-Ionen-Batterien flüssige polymerisierte Elektrolyte enthalten, können sie schnell perforiert werden.

Kein einfacher Transport

Für den Transport von Lithium-Ionen-Batterien gelten zahlreiche Einschränkungen, insbesondere für große Mengen auf dem Luftweg. Sie können jedoch beim Fliegen eine kleine Anzahl Batterien im Gepäck mitführen.

Bei höheren Temperaturen nicht sicher

Ein weiterer Hauptnachteil von Lithium-Ionen-Batterien besteht darin, dass ihre Verwendung bei höheren Temperaturen unsicher ist. Li-Ionen-Akkus können in überhitzten Smartphones Feuer fangen und explodieren.?

Teuer

Die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien könnte eine recht kostspielige Angelegenheit werden. Die allgemeinen Produktionskosten dieser Batterien sind etwa 40 % höher als bei Nickel-Metallhydrid-Batterien.

Unterschiede in den Lademethoden

Selbstentladung

Selbstentladung wird dadurch verursacht, dass ein Akku nicht verwendet wird. Eine Selbstentladung von Ni-MH-Akkus kommt vergleichsweise häufig vor, und eine Selbstentladung verkürzt die Lebensdauer des Akkus und endet vorzeitig. Im Gegensatz dazu weisen Li-Ionen-Batterien aufgrund natürlicher Unterschiede in der Chemie aufgrund der verwendeten Materialien eine nahezu vernachlässigbare Selbstentladung auf.

Kein Memory-Effekt

NiMH-Akkus haben einen spürbaren Memory-Effekt. Daher muss der NiMH-Akku nach jedem Gebrauch sorgfältig tiefentladen werden, um den verbleibenden Speicher zu löschen, und der Li-Ionen-Akku kann jederzeit wieder aufgeladen werden.?

Hochlade- und Entladeplattform

Die Spannung eines einzelnen Li-Ionen-Akkus beträgt 3,6 V und die Spannung eines einzelnen NiMH-Akkus beträgt 1,2 Volt. Li-Ionen-Akkus werden durch Einstellen der Klemmenspannung geladen, typischerweise auf 4,2 V pro Zelle. Bei Nickel-Metallhydrid-Batterien treten keine nennenswerten Spannungsschwankungen auf. Die Lademethode für Li-Ionen-Akkus wird als Spannungs- und Strombegrenzung bezeichnet, wohingegen NiMH-Akkus ein niedriges Spannungsplateau aufweisen und normalerweise mit konstantem Strom geladen werden. Li-Ionen-Akkuladegeräte und NiMH-Akkuladegeräte können aufgrund ihrer unterschiedlichen Lademethoden nicht austauschbar verwendet werden.

Abschluss

Im Vergleich zu NiMH-Akkus schneiden Li-Ionen-Akkus in den meisten Kategorien besser ab. Die Lebenserwartung eines Lithium-Ionen-Akkus ist fünfmal höher als die eines NiMH-Akkus, der eine Lebenserwartung von zwei bis fünf Jahren hat. Darüber hinaus laden sich Li-Ionen-Akkus schneller auf, halten extremen Temperaturen stand und halten länger als NiMH-Akkus. NiMH-Akkus sind teurer als Li-Ion. Sie erfordern sehr wenig Wartung und müssen nicht den für Li-Ionen-Batterien erforderlichen Versandvorschriften folgen.