Lithium-Ionen- und NiMH-Batterien

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen Lithiumbatterien und Nickel-Metallhydrid-Batterien?

Die gängigsten Anwendungen als Beispiel:

Lithiumbatterien sind besser für Mobiltelefone geeignet.

Bei Digitalkameras ist die momentane Stromstärke sehr hoch. Daher ist auch der Stromverbrauch viel höher als bei Mobiltelefonen. Wir sollten Nickel-Metallhydrid-Akkus in Digitalkameras verwenden.

Was ist ein Lithium-Ionen-Akku?

Eine Li-Ionen-Batterie ist ebenfalls eine wiederaufladbare Batterie. Er hat eine Kathode aus Lithiummetalloxid und eine Anode, die in der Regel aus Graphit besteht. Im Vergleich zu NiMH-Batterien haben Lithium-Ionen-Batterien eine höhere Energiedichte. Außerdem haben Li-Ionen-Batterien eine sehr lange Lebensdauer von 300 bis 500 Ladezyklen. Lithium-Ionen-Batterien werden in vielen Produkten verwendet, z. B. in Autos, Laptops, Mobiltelefonen usw.

Was ist ein NiMH-Akku？?

Ähnlich wie beim chemischen Verfahren von NiCd-Batterien wird für die positive Elektrode Nickelhydroxid verwendet. Anstelle von Cadmium besteht die negative Elektrode aus einer wasserstoffabsorbierenden Legierung. Im Vergleich zu NiCd-Batterien können NiMH-Batterien eine zwei- bis dreimal höhere Kapazität und eine höhere Energiedichte aufweisen.

Vor- und Nachteile von NiMH-Akkus

Vorteile

• Hohe Energiedichte

NiMH-Batterien haben eine hohe Energiedichte. Ihre durchschnittliche Kapazität beträgt 2200 mAh. Das ist mehr als die 1500 mAh, die man in Lithium-Ionen-Batterien findet. Wenn Sie sich mit NiMH- und Lithium-Batterien beschäftigen, ist dies der erste Unterschied, den Sie kennen müssen.

• Gute Kompatibilität

Mit einem NiMH-Akku-Pack können Sie zehn Geräte mit Strom versorgen. NiMH-Akkus haben eine Standardgröße, so dass sie mit jedem Gerät verwendet werden können, das die Größe AAA oder AA verwendet. Die Größen von NiMH-Akkus unterscheiden sich von denen der Lithium-Ionen-Akkus. Sie hängen vom Modell oder Hersteller des Geräts ab.

• Gute Sicherheit

Sie sind sicherer als Lithium-Ionen-Batterien, weil sie weniger aktives Material enthalten. Lithium-Ionen-Akkus können explodieren, wenn sie überladen oder kurzgeschlossen werden. Dies ist der Unterschied in der Sicherheit zwischen NiMH-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien.

• Vollständig entladbar

Sie können noch geladen werden, wenn die NiMH-Akkus 0 Ladung erreichen. Sie dürfen jedoch nicht verpolt werden, da sie sonst beschädigt werden können.

Benachteiligungen

• Hohe Selbstentladungsrate

NiMH-Batterien zahlen einen erheblichen Teil ihrer monatlichen Ladung. Diese Zahl beträgt etwa 5% in der ersten Woche nach der Aufladung und etwa 50% im ersten Monat. Es gibt mehrere Typen mit geringer Selbstentladung. Diese sind weniger zuverlässig als Standard-NiMH-Akkus, haben aber eine höhere Kapazität.

• Nicht zuverlässig für Geräte mit geringer Last

Es wird nicht empfohlen, NiMH-Akkus in Geräten wie Uhren zu verwenden. Sie verlieren durch Selbstentladung schneller an Ladung als durch die Belastung. Verwenden Sie stattdessen Alkali-, Lithium- oder Li-Ionen-Batterien.

• Niederspannungsausgang

Jede AA-Zelle kann nur 1,2 V liefern, während Li-Ionen-Zellen 3,7 V liefern können.

• Lange Ladezeit

Die Standardladezeit für NiMH-Akkus beträgt 10-12 Stunden. Diese Zellen können beschädigt werden, wenn sie zu schnell geladen werden. Die Ladezeit für Li-Ionen-Akkus beträgt je nach Kapazität etwa 1-3 Stunden.

• Empfindlich gegenüber extremen Temperaturen

Die Leistung der NiMH-Akkus nimmt bei extremen Temperaturen ab. Diese Temperaturen können von Li-Ionen-Akkus bis zu einem gewissen Grad toleriert werden.

Vor- und Nachteile von Lithium-Ionen-Batterien

Vorteile

• Zuverlässig

Diese Batterien haben eine viel geringere Selbstentladung als NiMH-Batterien. Sie können auch in Geräten mit geringer Stromstärke wie Uhren verwendet werden.

• Klein

Diese Batterien sind leichter und kleiner als NiMH-Batterien. Dies ist der Unterschied in der Form zwischen Lithium-Ionen- und NiMH-Akkus.

• Höhere Ausgangsspannung

Eine Zelle kann 3,7 V erzeugen, während zwei NiMH-Zellen nur 2,4 V liefern können.

• Schnelleres Aufladen

Li-Ionen-Akkus können je nach Kapazität in 1-3 Stunden aufgeladen werden. Das ist schneller als die 10-12 Stunden, die für NiMH-Akkus benötigt werden. Hinsichtlich der Ladezeit gibt es einen großen Unterschied zwischen Li-Ionen- und NiMH-Akkus.

• Temperaturtolerant

Diese Zellen können niedrigeren Temperaturen und höheren Umgebungsbedingungen standhalten als NiMH-Zellen.

• Höhere Energiedichte

Ein Lithium-Ionen-Akku hat eine höhere Ladung pro Gramm als ein NiMH-Akku.

Benachteiligungen

• Geringere Kapazität

Diese Zellen haben eine durchschnittliche Kapazität von 1500 mAh, verglichen mit den durchschnittlichen 2200 mAh von NiMH-Zellen.

• Inkompatibel

Die Hersteller von Lithium-Ionen-Akkus stellen unterschiedliche Größen her, so dass sie nur mit einer bestimmten Anzahl von Geräten kompatibel sind. NiMH-Akkus gibt es in Standardgrößen.

• Weniger sicher

Ionen können sehr aktiv sein. Sie sind sehr reaktiv und können viel Wärme erzeugen. Diese Zellen haben Schaltkreise. Sie können zur Überwachung von Temperatur und Spannung verwendet werden. Die Schaltkreise verhindern, dass die Zellen explodieren.

• Nicht vollständig aufladbar

Ein vollständig entladener Li-Ionen-Akku wird beschädigt. Sie können ihn stoßweise aufladen, aber er verliert seine Leistungsfähigkeit. Diese Art von Batterie sollte mindestens 50% geladen werden.

Ni-MH VS Li-Ion Akku, was ist besser?

Li-Ionen-Akkus sind in den meisten Kategorien leistungsfähiger als NiMH-Akkus. Li-Ionen-Akkus halten fünf Jahre, also 2 bis 3 Mal länger als NiMH-Akkus, die nur zwei bis fünf Jahre halten. Li-Ionen-Akkus lassen sich außerdem schneller aufladen, halten extremen Temperaturen stand und sind langlebiger als NiMH-Akkus. NiMH-Akkus sind teurer als Li-Ionen-Akkus und benötigen wenig Wartung.