li-ion vs lithiová baterie

Lithiové baterie a lithiové iontové baterie se často zaměňují, protože jejich názvy zní velmi podobně. Avšak nejde o totéž.

Jednoduše řečeno, lithiová baterie obvykle označuje primární, neprovozovatelnou baterii, zatímco lithiová iontová baterie je dobavitelná a navržená pro opakované cykly nabíjení a vybíjení.

Tento rozdíl ovlivňuje způsob fungování baterie, její životnost, oblasti použití a také způsob manipulace s ní.

Například baterie CR2032 v klíči od auta je obvykle jednorázová lithiová baterie. Baterie uvnitř chytrého telefonu, notebooku, dronu nebo elektrického nářadí je obvykle dobavitelná lithiová iontová baterie.

Kterou tedy zvolit? To závisí na způsobu použití zařízení.

Tato příručka vysvětluje hlavní rozdíly mezi lithiovými a lithiovými iontovými bateriemi, včetně chemie, možnosti dobíjení, energetické hustoty, životnosti, aplikací, bezpečnosti a environmentálního dopadu.

Co je to lithiová baterie?

Termín „lithiová baterie“ se obvykle vztahuje na primární lithiovou baterii.

Tyto baterie jsou navrženy tak, aby dodávaly energii, dokud se jejich uložená energie nevyčerpá. Poté se namísto dobíjení vymění.

Jednou z jejich největších výhod je dlouhá doba skladování. Mnoho primárních lithiových baterií má nízkou samo vybíjecí schopnost, což znamená, že mohou po dlouhou dobu ležet nepoužívané a přesto poskytnout spolehlivou energii, když je potřebují.

Běžné typy zahrnují:

• Lithium-mangan-dioxidové baterie, například CR2032
• Lithium-železo-disulfidové baterie
• Baterie z titonylchloridu lithia
• Další speciální typy primárních lithiových článků

Typický lithiový knoflíkový článek poskytuje přibližně 3 V, což jej činí vhodným pro kompaktní zařízení, jako jsou klíče od auta, kalkulačky, elektronické váhy, hodinky, měřicí přístroje a senzory.

Tcbest dodává různé typy primárních lithiových baterií pro spotřební elektroniku, chytré zařízení, měřicí přístroje, bezpečnostní produkty a průmyslové aplikace.

Co je lithiová akumulátorová baterie?

Lithium-iontové baterie fungují jinak, protože jsou navrženy tak, aby byly dobíjecí.

Během nabíjení a vybíjení se lithiové ionty pohybují mezi kladnou a zápornou elektrodou. Tento reverzibilní proces umožňuje baterii opakovaně používat.

Typická lithiová článková jednotka obsahuje:

• Kladnou elektrodu
• Zápornou elektrodu, často z grafitu
• Elektrolyt
• Separátor
• Současná sběrače
• Ochranné komponenty

Mnoho balíčků lithiových článků také obsahuje systém řízení baterie (BMS), který sleduje napětí, proud, teplotu a další provozní podmínky.

Lithiové články se běžně používají v:

• Chytré telefony
• Notebooky
• Zařízeních Bluetooth
• Elektrické nářadí
• Drony
• Elektrická kola
• Přenosné elektrárny
• Systémy skladování energie
• Elektrická vozidla

Společnost Tcbest také poskytuje lithiové články a přizpůsobené bateriové balíčky pro aplikace, které vyžadují dobíjecí napájení a flexibilní konfigurace baterií.

Lithiová baterie vs. lithiový článek: hlavní rozdíl

Nejjednodušší způsob, jak pochopit rozdíl, je:

Lithiová baterie: obvykle není dobavitelná

Lithium-iontová baterie: je dobavitelná

Primární lithiová baterie je navržena tak, aby poskytla uloženou energii jednou.

Lithium-iontová baterie je navržena tak, aby prošla opakovaným nabíjením a vybíjením.

Například baterie CR2032 v klíči od auta může vydržet několik let, než ji bude třeba vyměnit. Baterie chytrého telefonu však může být nabíjena téměř každý den.

Oba typy baterií jsou užitečné, ale jsou navrženy pro velmi odlišné aplikace.

Jak funguje lithiová baterie?

Když primární lithiová baterie napájí zařízení, probíhá uvnitř článku chemická reakce.

Elektrony protékají vnějším obvodem a poskytují elektrickou energii, zatímco ionty se pohybují elektrolytem uvnitř baterie.

Jak baterie dále vybíjí, aktivní materiály se postupně spotřebovávají.

Jakmile se uložená energie spotřebuje, nelze baterii bezpečně vrátit do původního stavu.

Proto by primární lithiové baterie neměly být znovu nabíjeny.

Pokoušení se znovu nabíjet neprovozní lithiovou baterii může způsobit únik elektrolytu, přehřátí, nárůst vnitřního tlaku nebo dokonce požár.

Před nabíjením vždy zkontrolujte štítek na baterii.

Jak funguje lithiová akumulátorová baterie?

Lithiové akumulátorové baterie využívají reverzibilní proces.

Při nabíjení baterie se lithiové ionty přesouvají z kladné elektrody na zápornou elektrodu.

Když baterie napájí zařízení, přesouvají se zpět směrem ke kladné elektrodě.

Tento přesun lze opakovat mnohokrát.

Lithiové akumulátorové baterie však nejsou trvalé.

Při každém cyklu nabíjení a vybíjení dochází uvnitř článku k malým fyzikálním a chemickým změnám. Postupně se může zvýšit vnitřní odpor a snížit se dostupná kapacita.

Toto můžete pozorovat u starší baterie mobilního telefonu. Když byl telefon nový, jedno nabíjení mohlo vydržet celý den. Po několika letech se možná bude muset nabíjet častěji.

Baterie stále funguje, ale uchovává méně energie než dříve.

Která má vyšší energetickou hustotu?

Jak primární lithiové, tak lithiové akumulátory mohou nabízet vysokou energetickou hustotu, avšak jejich výhody se liší.

Primární lithiové baterie jsou známé tím, že:

• Dlouhá životnost
• Nízké samovybíjení
• Uchovávají velké množství energie pro jednorázové použití

To je činí vhodnými pro zařízení, která musí po dlouhou dobu fungovat bez pravidelné výměny baterie.

Lithiové akumulátory jsou známé tím, že kombinují vysokou energetickou hustotu s možností opakovaného nabíjení.

To je činí ideálními pro přenosnou elektroniku a zařízení s vysokou intenzitou použití.

Je proto ne vždy užitečné se ptát, který typ má „vyšší energetickou hustotu.“

Lepší otázkou je, zda zařízení potřebuje napájení v režimu dlouhodobého pohotovostního provozu nebo opakované nabíjení.

Životnost baterie a počet nabíjecích cyklů

U primárních lithiových baterií se uživatelé obvykle zajímají o provozní životnost a skladovací životnost.

Lithiová baterie v nízkovýkonovém senzoru může fungovat několik let, v závislosti na zařízení a provozních podmínkách.

U lithiových akumulátorů je důležitější počet nabíjecích cyklů.

Jeden nabíjecí cyklus baterie obvykle odpovídá využití 100 % kapacity baterie.

Například využití 50 % kapacity baterie dnes a dalších 50 % zítra přibližně odpovídá jednomu plnému cyklu.

Skutečný počet nabíjecích cyklů závisí na:

• Chemie baterie
• Teplota
• Napětí nabíjení
• Nabíjecí proud
• Výbojový proud
• Hloubka Vyúčtování
• Podmínky úložení
• Kvalitě baterie

Vysoké teploty jsou jednou z hlavních příčin rychlejšího stárnutí baterií.

Časté hluboké vybíjení, nadměrné napětí při nabíjení a vysoké zátěže mohou také snížit životnost baterie.

U přizpůsobených bateriových balíčků je důležitá také kvalita článků, návrh ochrany a správné sladění článků.

Tcbest může přizpůsobit lithiové bateriové balíčky podle požadavků na napětí, kapacitu, rozměry, proud, konektor a ochranu.

Kde se lithiové baterie používají?

Primární lithiové baterie jsou vhodné pro zařízení, která vyžadují dlouhou dobu čekání a nevyžadují pravidelné nabíjení.

Běžná použití zahrnují:

• Auta klíče
• Hodinky
• Elektronické váhy
• Kalkulačky
• Chytré čidla
• Bezpečnostní senzory
• Zařízení pro dálkový monitoring
• Kamery
• Lékařské vybavení
• Záložní paměťové systémy

Klíč od auta je dobrým příkladem.

Spotřebuje velmi málo energie, takže přidání nabíjecího portu by navrhované řešení zbytečně zkomplikovalo.

Malá lithiová knoflíková baterie je mnohem jednodušším řešením.

Totéž platí pro vzdálené senzory, které mohou fungovat roky bez pravidelné údržby.

Kde se lithiové akumulátory používají?

Lithiové akumulátory jsou vhodnější pro výrobky, které se používají často.

Běžné příklady zahrnují:

• Chytré telefony
• Notebooky
• Bezdrátová elektronika
• Elektrická kola
• Elektrické nářadí
• Drony
• Přenosné úložiště energie
• Průmyslové zařízení

Chytrý telefon je dobrým příkladem.

Výměna jednorázové baterie pokaždé, když telefon vybije, by byla nepohodlná a drahá.

Znovupravitelný lithiový akumulátor je mnohem praktičtější.

Drony jsou další běžnou aplikací.

Baterie pro drony musí být relativně lehké, ale zároveň dodávat vysoký proud. V závislosti na konstrukci mohou drony používat lithiové iontové nebo lithiovopolymerní baterie.

Společnost Tcbest může poskytnout přizpůsobená řešení dobíjecích baterií na základě napětí, kapacity, vybíjecího proudu, rozměrů, typu konektoru a konstrukce bateriového balíčku.

Výhody lithniových baterií

Primární lithiové baterie nabízejí několik užitečných výhod.

Dlouhá životnost

Při správném skladování dokážou uchovat energii po dlouhou dobu.

Nízké samovybíjení

Když nejsou v provozu, ztrácejí relativně málo náboje.

Kompaktní velikost

Lithiové baterie dokážou poskytnout užitečnou energii v malém prostoru.

Vhodné pro zařízení s nízkou spotřebou

Jsou zvláště vhodné pro zařízení, která potřebují jen malé množství energie po dlouhou dobu.

Hlavní nevýhodou je, že se obvykle nedají znovu nabíjet.

Po vyčerpání je nutné je nahradit.

Výhody litných iontových baterií

Lithium-iontové baterie jsou populární především díky tomu, že je lze dobíjet.

Pobaterované

Lze je používat opakovaně místo toho, aby byly po jednom vybití zahozeny.

Vysoká hustota energie

Ukládají užitečné množství energie, aniž by se staly příliš těžkými nebo objemnými.

Silný výkon

Mnoho lithium-iontových baterií dokáže dodat dostatečný proud pro náročná zařízení.

Flexibilní designy

Lze je vyrábět ve formě válcových článků, vakových článků, hranolových článků nebo přizpůsobených bateriových balení.

To činí lithium-iontové baterie vhodnými pro OEM výrobky s různými tvary a požadavky na výkon.

Společnost Tcbest může také integrovat články s kabely, konektory, ochrannými deskami a pouzdry podle požadavků projektu.

Jaké jsou nevýhody?

Oba typy baterií mají také omezení.

Primární lithiové baterie jsou jednorázové výrobky. U zařízení, která spotřebují baterie často, se náklady na jejich výměnu mohou stát relativně vysoké.

Lithium-iontové baterie lze znovu používat, avšak postupně ztrácejí svou kapacitu.

Navíc jsou citlivější na:

• Vysoké teploty
• Přetížení
• Hluboké vybíjení
• Krátce spojené obvody
• Fyzické poškození
• Nesprávné nabíječky

Větší lithiově-iontové bateriové balíčky mohou vyžadovat také pokročilejší systémy ochrany.

To znamená, že návrh bateriového balíčku je stejně důležitý jako výběr vhodné buňky.

Jsou lithiové baterie bezpečné?

Primární lithiové baterie jsou obecně bezpečné při správném použití.

Nejdůležitějším pravidlem je neprovádět dobíjení baterií označených jako nevyráběné pro opětovné nabíjení.

Nabíjení primární lithiové baterie může způsobit:

• Únik
• Přehřátí
• Vnitřní tlak
• Prasknutí
• Požár

Miniaturní baterie vyžadují také zvláštní opatrnost kvůli své malé velikosti.

Uchovávejte je mimo dosah dětí a ujistěte se, že jsou prostor pro baterie správně uzavřené.

Nepoužívané baterie také uchovávejte mimo dosah kovových předmětů, jako jsou klíče, mince, šrouby nebo nástroje, protože ty mohou způsobit zkrat.

Jsou lithiové akumulátory bezpečné?

Lithiové akumulátory jsou obecně bezpečné i při správném používání.

Avšak vážné poškození nebo nesprávné použití může vést k tepelnému rozbehnutí.

Tepelné rozbehnutí je rychlá samozahřívací reakce, která může produkovat plyn, kouř nebo oheň.

Rizikové faktory zahrnují:

• Přehřátí
• Přetížení
• Zkrat
• Drobení
• Probodávat
• Nesprávné nabíjení
• Vážné vady článků

Ke snížení rizika:

• Používejte správný nabíječ
• Nenabíjejte opuchlé nebo poškozené baterie
• Vyvarujte se vysokých teplot
• Nepropichujte ani nestlačujte baterii
• Přestaňte používat baterie, které se neobvykle zahřívají
• Chráníte svorky náhradních baterií
• Dodržujte pokyny výrobce

U bateriových balíčků může vhodný systém řízení baterií (BMS) nebo ochranný obvod pomoci sledovat přebíjení, podbíjení, přetížení a jiné neobvyklé stavy.

Která baterie je pro životní prostředí lepší?

Oba typy baterií mají vliv na životní prostředí.

Těžba surovin, výroba, doprava, používání a likvidace spotřebovávají zdroje.

Primární lithiové baterie mohou mít dlouhou životnost v aplikacích s nízkým výkonem, ale stále jsou jednorázové.

Lithium-iontové baterie lze nabíjet mnohokrát, čímž se snižuje počet baterií spotřebovaných u často používaných výrobků.

Rechargeable baterie však stále vyžadují správné recyklování po dosažení konce své životnosti.

Lepší volba závisí na konkrétní aplikaci.

Senzor, který musí fungovat po roky, je často vhodnější napájet primární lithiovou baterií.

Zařízení používané každý den se obvykle lépe hodí pro lithiovou iontovou baterii.

V obou případech je nutné použité baterie odeslat do odpovídajících sběrných nebo recyklačních zařízení, nikoli je jednoduše vyhodit.

Lithium nebo lithiová iontová baterie: Co zvolit?

Začněte analýzou toho, jak bude vaše zařízení využíváno.

Zvolte primární lithiovou baterii, pokud potřebujete:

• Dlouhá doba čekání
• Nízké samovybíjení
• Kompaktní velikost
• Minimální nebo žádnou údržbu
• Žádné pravidelné nabíjení

Zvolte lithiovou iontovou baterii, pokud potřebujete:

• Možnost opakovaného nabíjení
• Při častém používání
• Výšší výstupní výkon
• Lehké úložiště energie
• Možnosti přizpůsobených bateriových balíčků

Než vyberete baterii, zvažte napětí, kapacitu, proud vybíjení, rozměry, provozní teplotu, způsob nabíjení a očekávanou životnost.

U OEM výrobků výběr baterie zahrnuje více než jen výběr kapacity.

Baterie musí také odpovídat výrobku, poskytovat dostatečný výkon, být kompatibilní s nabíječkou, používat správný konektor a obsahovat vhodnou ochranu.

Tcbest nabízí standardní bateriové výrobky i přizpůsobené lithiové bateriové balíčky pro spotřební elektroniku, drony, chytré zařízení, průmyslové vybavení a aplikace pro ukládání energie.

Závěr

Lithiové a lithiově-iontové baterie mohou znít podobně, ale jsou navrženy pro různé účely.

Primární lithiové baterie jsou obvykle nenabíjecí. Jsou vhodnou volbou pro nízkovýkonová zařízení, která vyžadují dlouhou dobu skladovatelnosti a nízkou samo vybíjecí proud.

Lithium-iontové baterie jsou dobíjecí a vhodnější pro zařízení, která se používají často, například chytré telefony, přenosné počítače, drony, elektrické nářadí a zařízení pro ukládání energie.

Nejlepší baterie není pouze ta s nejvyšší kapacitou nebo nejvyšší energetickou hustotou.

Je to ta, která nejlépe vyhovuje konkrétnímu použití.

Při výběru baterie zvažte napětí, kapacitu, proud, rozměry, způsob nabíjení, provozní prostředí a očekávanou životnost.

Pro standardní baterie nebo přizpůsobená řešení dobíjecích baterií může společnost Tcbest poskytnout výběr baterií a přizpůsobení bateriových balíčků podle různých požadavků na použití.

Vždy dodržujte pokyny výrobce, nikdy neprovádějte dobíjení baterie označené jako nedobíjecí a použité baterie recyklovat odpovědně.

Lithiové a lithiové iontové baterie mají podobná jména, ale klíčové rozdíly. Lithiové baterie jsou jednorázové a nejsou dobavitelné, což je ideální pro zařízení s nízkou spotřebou energie. Lithiové iontové baterie jsou dobavitelné a vhodné pro aplikace s častým používáním, jako jsou chytré telefony a elektrická vozidla. Vyberte si na základě potřeb využití a požadavků na výkon.