Lithium-ion VS NiMH-batterijen

Wat is het essentiële verschil tussen lithiumbatterijen en nikkel-metaalhydridebatterijen?

De meest voorkomende toepassingen als voorbeeld:

Lithiumbatterijen zijn meer geschikt voor mobiele telefoons.

In digitale camera's is de momentane stroom enorm. Daarom is het stroomverbruik ook veel groter dan bij een mobiele telefoon. We zouden nikkel-metaalhydride batterijen moeten gebruiken in digitale camera's.

Wat is een lithium-ion batterij?

Een Li-ion batterij is ook een oplaadbare batterij. Hij heeft een kathode van lithiummetaaloxide en een anode die meestal van grafiet is gemaakt. Vergeleken met NiMH-batterijen hebben Li-ion-batterijen een hogere energiedichtheid. Bovendien hebben Li-ion-batterijen een zeer lange levensduur van tussen de 300 en 500 laadcycli. Lithium-ion-accu's worden in veel producten gebruikt, waaronder auto's, laptops en mobiele telefoons.

Wat is een NiMH-batterij?

Vergelijkbaar met het chemische proces van NiCd-batterijen, maakt de positieve elektrode gebruik van nikkelhydroxide. In plaats van cadmium is de negatieve elektrode gemaakt van een waterstofabsorberende legering. Vergeleken met NiCd-batterijen kunnen NiMH-batterijen een twee tot drie keer grotere capaciteit en hogere energiedichtheid hebben.

Voordelen en nadelen van NiMH-batterijen

Voordelen

• Hoge energiedichtheid

NiMH-batterijen hebben een hoge energiedichtheid. Hun gemiddelde capaciteit is 2200mAh. Dat is meer dan de 1500mAh die je vindt in Li-ion batterijen. Wanneer je je verdiept in NiMH vs. lithium batterijen, is dit het eerste verschil dat je moet weten.

• Goede compatibiliteit

Met één NiMH-batterij kun je tien apparaten van stroom voorzien. NiMH-batterijen hebben een standaardformaat, dus ze kunnen gebruikt worden in elk apparaat met AAA- of AA-formaat. De afmetingen van NiMH zijn anders dan die van Li-ionen. Ze zijn afhankelijk van het model of de fabrikant van het apparaat.

• Goede beveiliging

Ze zijn veiliger dan lithium-ionbatterijen omdat ze minder actief materiaal bevatten. Li-ion-batterijen kunnen ontploffen als ze overladen of kortgesloten worden. Dit is het verschil in veiligheid tussen NiMH-batterijen en lithium-ion-batterijen.

• Volledig ontlaadbaar

Ze kunnen nog steeds opgeladen worden wanneer de NiMH-batterijen 0 ladingen bereiken. Ze mogen echter niet worden blootgesteld aan omgekeerde polariteit, anders kunnen ze beschadigd raken.

Nadelen

• Hoog zelfontladingspercentage

NiMH-batterijen betalen een aanzienlijk deel van hun maandelijkse lading. Dit is ongeveer 5% in de eerste week na het opladen en ongeveer 50% in de eerste maand. Er zijn verschillende types met een lage zelfontladingssnelheid. Deze zijn minder betrouwbaar dan standaard NiMH, maar hebben een hogere capaciteit.

• Niet betrouwbaar voor apparaten met lage belasting

Het wordt niet aanbevolen om NiMH-batterijen te gebruiken in apparaten zoals klokken. Ze zullen sneller lading verliezen door zelfontlading dan door de belasting. Gebruik in plaats daarvan alkaline-, lithium- of Li-ion-batterijen.

• Laagspanningsuitgang

Elke AA-cel kan slechts 1,2 V leveren, terwijl Li-ion-cellen 3,7 V kunnen leveren.

• Lange oplaadtijd

Een standaard oplaadtijd voor NiMH-batterijen ligt tussen de 10-12 uur. Deze cellen kunnen beschadigd raken als ze te snel worden opgeladen. De oplaadtijd voor Li-ion-batterijen is ongeveer 1-3 uur, afhankelijk van hun capaciteit.

• Gevoelig voor extreme temperaturen

Het rendement van NiMH-batterijen daalt bij extreme temperaturen. Li-ion-batterijen kunnen deze temperaturen tot op zekere hoogte verdragen.

Voordelen en nadelen van Li-ion-batterijen

Voordelen

• Betrouwbaar

Deze batterijen hebben een veel lagere zelfontlading dan NiMH-batterijen. Ze kunnen ook worden gebruikt in apparaten met een lage stroomsterkte, zoals horloges of klokken.

• Klein

Deze batterijen zijn lichter en kleiner dan NiMH. Dit is het verschil in vorm tussen lithium-ion- en NiMH-batterijen.

• Hogere uitgangsspanning

Eén cel kan 3,7V produceren, terwijl twee NiMH-cellen slechts 2,4V kunnen leveren.

• Sneller opladen

Li-ion-batterijen kunnen in 1-3 uur worden opgeladen, afhankelijk van de capaciteit. Dit is sneller dan de 10-12 uur die nodig zijn voor NiMH-batterijen. Wat oplaadtijd betreft, is er een groot verschil tussen Li-ion- en NiMH-batterijen.

• Temperatuurbestendig

Deze cellen zijn bestand tegen lagere temperaturen en hogere omgevingen dan NiMH-cellen.

• Hogere energiedichtheid

Een Li-ion-batterij heeft een hogere lading per gram dan een NiMH-batterij.

Nadelen

• Lagere capaciteit

Deze cellen hebben een gemiddelde capaciteit van 1500 mAh, vergeleken met de gemiddelde 2200 mAh van NiMH-cellen.

• Onverenigbaar

Verschillende fabrikanten maken verschillende maten voor Li-ion-batterijen, dus ze zijn alleen compatibel met een bepaalde set apparaten. NiMH's zijn er in standaardmaten.

• Minder veilig

Ionen kunnen heel actief zijn. Ze zijn erg reactief en kunnen veel warmte genereren. Deze cellen hebben circuits. Ze kunnen worden gebruikt om de temperatuur en het voltage te controleren. De circuits voorkomen dat de cellen exploderen.

• Niet volledig oplaadbaar

Een Li-ion-batterij die volledig ontladen is, raakt beschadigd. Je kunt de batterij met een schok opladen, maar dan verliest hij zijn efficiëntie. Dit type batterij moet minstens 50% worden opgeladen.

Ni-MH VS Li-Ion batterij, welke is beter?

Li-ion-batterijen zijn in de meeste categorieën beter dan NiMH op de prestatieschaal. Li-ion-batterijen gaan vijf jaar mee, 2 tot 3 keer langer dan NiMH-batterijen, die maar twee tot vijf jaar meegaan. De Li-ion-batterij laadt ook sneller op, is bestand tegen extreme temperaturen en gaat langer mee dan NiMH. NiMH-batterijen zijn duurder dan Li-ion en hebben weinig onderhoud nodig.