Batteries lithium-ion et batteries NiMH

Quelle est la différence essentielle entre les piles au lithium et les piles au nickel-métal-hydrure ?

Les applications les plus courantes à titre d'exemple :

Les piles au lithium conviennent mieux aux téléphones portables.

Dans les appareils photo numériques, le courant instantané est énorme. Par conséquent, la consommation d'énergie est également beaucoup plus importante que celle d'un téléphone portable. Nous devrions utiliser des piles à hydrure métallique de nickel dans les appareils photo numériques.

Qu'est-ce qu'une batterie au lithium-ion ?

Une batterie Li-ion est également une batterie rechargeable. Elle comporte une cathode en oxyde métallique de lithium et une anode généralement en graphite. Par rapport aux batteries NiMH, les batteries Li-ion ont une densité énergétique plus élevée. En outre, les batteries Li-ion ont une durée de vie très longue, comprise entre 300 et 500 cycles de charge. Les batteries lithium-ion sont utilisées dans de nombreux produits, notamment les voitures, les ordinateurs portables, les téléphones cellulaires, etc.

Qu'est-ce qu'une batterie NiMH？ ?

Semblable au processus chimique des piles NiCd, l'électrode positive utilise de l'hydroxyde de nickel. Au lieu du cadmium, l'électrode négative est fabriquée à partir d'un alliage absorbant l'hydrogène. Par rapport aux piles NiCd, les piles NiMH peuvent avoir une capacité deux à trois fois supérieure et une densité énergétique plus élevée.

Avantages et inconvénients des piles NiMH

Avantages

• Densité énergétique élevée

Les piles NiMH ont une densité énergétique élevée. Leur capacité moyenne est de 2200mAh. C'est plus que les 1500mAh que l'on trouve dans les batteries Li-ion. Lorsque vous comparez les piles NiMH et les piles au lithium, c'est la première différence que vous devez connaître.

• Bonne compatibilité

Vous pouvez alimenter dix appareils utilisant une batterie NiMH avec un seul pack. Les piles NiMH sont de taille standard, elles peuvent donc être utilisées avec n'importe quel appareil de taille AAA ou AA. Les tailles des NiMH sont différentes de celles des Li-ion. Elles dépendent du modèle ou du fabricant de l'appareil.

• Bonne sécurité

Elles sont plus sûres que les batteries lithium-ion car elles contiennent moins de matière active. Les piles au lithium-ion peuvent exploser en cas de surcharge ou de court-circuit. C'est la différence de sécurité entre les piles NiMH et les piles lithium-ion.

• Entièrement déchargeable

Elles peuvent encore être chargées lorsque les piles NiMH atteignent 0 charge. Cependant, elles ne doivent pas subir d'inversion de polarité, sous peine d'être endommagées.

Inconvénients

• Taux d'autodécharge élevé

Les batteries NiMH paient une part importante de leur charge mensuelle. Ce chiffre est d'environ 5% la première semaine suivant la charge et d'environ 50% le premier mois. Il existe plusieurs types de piles à faible taux d'autodécharge. Ils sont moins fiables que les NiMH standard mais ont des capacités plus élevées.

• Pas fiable pour les dispositifs à faible charge

Il n'est pas recommandé d'utiliser des piles NiMH dans des appareils tels que les horloges. Elles se déchargent plus rapidement par autodécharge que par la charge. Utilisez plutôt des piles alcalines, au lithium ou Li-ion.

• Sortie basse tension

Chaque cellule AA ne peut fournir que 1,2 V, alors que les cellules Li-ion peuvent fournir 3,7 V.

• Longue durée de chargement

Le temps de charge standard des piles NiMH est de 10 à 12 heures. Ces éléments peuvent être endommagés s'ils sont chargés trop rapidement. Le temps de charge des batteries Li-ion est d'environ 1 à 3 heures, en fonction de leur capacité.

• Sensible aux températures extrêmes

La puissance des piles NiMH diminue en cas de températures extrêmes. Ces températures peuvent être tolérées par les batteries Li-ion dans une certaine mesure.

Avantages et inconvénients des batteries Li-ion

Avantages

• Fiable

Ces piles ont un taux d'autodécharge beaucoup plus faible que les piles NiMH. Elles peuvent également être utilisées dans des appareils à faible courant tels que les montres ou les horloges.

• Petit

Ces piles sont plus légères et plus petites que les piles NiMH. C'est la différence de forme entre les batteries lithium-ion et les batteries NiMH.

• Tension de sortie plus élevée

Une cellule peut produire 3,7V, alors que deux cellules NiMH ne peuvent produire que 2,4V.

• Chargement plus rapide

Les batteries Li-ion peuvent être chargées en 1 à 3 heures, selon leur capacité. C'est plus rapide que les 10 à 12 heures nécessaires pour les batteries NiMH. En ce qui concerne le temps de charge, il existe une grande différence entre les batteries Li-ion et les batteries NiMH.

• Tolérance à la température

Ces piles peuvent résister à des températures plus basses et à des environnements plus élevés que les piles NiMH.

• Densité énergétique plus élevée

Les batteries Li-ion ont une charge par gramme plus élevée que les batteries NiMH.

Inconvénients

• Capacité inférieure

Ces cellules ont une capacité moyenne de 1500 mAh, contre 2200 mAh en moyenne pour les cellules NiMH.

• Incompatible

Les différents fabricants de blocs-batteries produisent des blocs-batteries Li-ion de tailles différentes, de sorte qu'ils ne sont compatibles qu'avec un certain nombre d'appareils. Les NiMH sont de taille standard.

• Moins sûr

Les ions peuvent être très actifs. Ils sont très réactifs et peuvent générer beaucoup de chaleur. Ces cellules sont dotées de circuits. Ils peuvent être utilisés pour contrôler la température et la tension. Les circuits empêchent les cellules d'exploser.

• Pas entièrement rechargeable

Une batterie Li-ion entièrement déchargée est endommagée. Vous pouvez la recharger par choc, mais elle perdra son efficacité. Ce type de batterie doit être chargé au moins à 50%.

Batterie Ni-MH VS Li-Ion, quelle est la meilleure ?

Les batteries Li-ion sont meilleures que les batteries NiMH sur l'échelle des performances dans la plupart des catégories. Les batteries Li-ion durent cinq ans, soit deux ou trois fois plus longtemps que les batteries NiMH, qui ne durent que deux à cinq ans. La batterie Li-ion se charge également plus rapidement, résiste à des températures extrêmes et dure plus longtemps que la batterie NiMH. Les batteries NiMH sont plus chères que les batteries Li-ion et nécessitent peu d'entretien.