li-ion-batteri versus litiumbatteri

Lithiumbatterier og lithiumionbatterier forveksles ofte, fordi deres navne lyder meget ens. Men de er ikke det samme.

I enkle termer henviser et lithiumbatteri normalt til en primær, ikke-opladelig batteritype, mens et lithiumionbatteri er opladeligt og designet til gentagne opladnings- og afladningscyklusser.

Denne forskel påvirker, hvordan batteriet fungerer, hvor længe det holder, hvor det anvendes, og hvordan det skal håndteres.

For eksempel er et CR2032-batteri i en bilnøgle normalt et engangsbrugs-lithiumbatteri. Batteriet i en smartphone, en laptop, en drone eller et el-værktøj er normalt et opladeligt lithiumionbatteri.

Hvilken type skal man så vælge? Det afhænger af, hvordan enheden vil blive brugt.

Denne vejledning forklarer de vigtigste forskelle mellem lithium- og lithiumionbatterier, herunder kemisk sammensætning, opladelighed, energitæthed, levetid, anvendelsesområder, sikkerhed og miljøpåvirkning.

Hvad er et lithiumbatteri?

Udtrykket «lithiumbatteri» henviser almindeligvis til et primært lithiumbatteri.

Disse batterier er designet til at levere strøm, indtil deres lagrede energi er brugt op. Derefter udskiftes de i stedet for at blive genopladet.

En af deres største fordele er en lang opbevaringslevetid. Mange primære litiumbatterier har lav selvudladning, hvilket betyder, at de kan stå ubrugt i lang tid og stadig levere pålidelig strøm, når det er nødvendigt.

Almindelige typer inkluderer:

• Litium-mangandioxid-batterier, f.eks. CR2032
• Litium-jern-disulfid-batterier
• Lithium thionylchloridbatterier
• Andre specialiserede primære litiumceller

En typisk litiumknappcelle leverer omkring 3 V, hvilket gør den velegnet til kompakte enheder såsom bilnøgler, lommeregnere, elektroniske vægte, ure, måleinstrumenter og sensorer.

Tcbest leverer forskellige typer primære litiumbatterier til forbrugerelktronik, smarte enheder, måleinstrumenter, sikkerhedsprodukter og industrielle anvendelser.

Hvad er et lithium-ion-batteri?

Litium-ion-batterier fungerer anderledes, fordi de er designet til at kunne genopla­des.

Under opladning og afladning bevæger lithiumioner sig mellem den positive og den negative elektrode. Denne omvendelige proces gør det muligt at bruge batteriet gentagne gange.

En typisk lithium-ion-celle indeholder:

• En positiv elektrode
• En negativ elektrode, ofte grafit
• Elektrolyt
• Separator
• Strøminsamler
• Beskyttende komponenter

Mange lithium-ion-batteripakker indeholder også et batteristyringssystem (BMS), der overvåger spænding, strøm, temperatur og andre driftsbetingelser.

Li-ion-batterier bruges almindeligvis i:

• Smartphones
• Bærbare computere
• Bluetooth-enheder
• El-værktøj
• Droner
• Elektriske cykler
• Bærbare kraftværker
• Energilagringssystemer
• Elektriske køretøjer

Tcbest leverer også lithium-ion-celler og tilpassede batteripakker til applikationer, der kræver genopladelig strømforsyning og fleksible batterikonfigurationer.

Lithiumbatteri versus lithium-ion-batteri: Hovedforskellen

Den simplest måde at forstå forskellen på er:

Lithiumbatteri: normalt ikke genopladeligt

Lithium-ionbatteri: genopladeligt

Et primært lithiumbatteri er designet til at levere sin lagrede energi én gang.

Et lithium-ionbatteri er designet til gentagne opladninger og afladninger.

For eksempel kan CR2032-batteriet i en bilnøgle vare flere år, inden det skal udskiftes. Et smartphonebatteri derimod kan oplades næsten hver dag.

Begge batterityper er nyttige, men de er designet til meget forskellige anvendelser.

Hvordan fungerer en litiumbatteri?

Når et primært lithiumbatteri driver en enhed, finder der en kemisk reaktion sted inde i cellen.

Elektroner strømmer gennem den eksterne kreds og leverer elektrisk energi, mens ioner bevæger sig gennem elektrolytten inde i batteriet.

Når batteriet fortsætter med at aflade, forbruges de aktive materialer gradvist.

Når den lagrede energi er brugt op, kan batteriet ikke sikkert vende tilbage til sin oprindelige tilstand.

Derfor bør primære litiumbatterier ikke genoplades.

At forsøge at genopladte et ikke-genopladeligt litiumbatteri kan forårsage utætheder, overophedning, opbygning af tryk indeni eller endda brand.

Tjek altid batteriets mærkat, før du oplader det.

Hvordan fungerer et litium-ion-batteri?

Litium-ion-batterier bruger en omvendelig proces.

Når batteriet oplades, bevæger litiumioner sig fra den positive elektrode til den negative elektrode.

Når batteriet leverer strøm til en enhed, bevæger de sig tilbage mod den positive elektrode.

Denne bevægelse kan gentages mange gange.

Litium-ion-batterier har dog ikke ubegrænset levetid.

Ved hver opladnings- og afladningscyklus sker der små fysiske og kemiske ændringer inden i cellen. Med tiden kan den indre modstand stige, og den tilgængelige kapacitet kan falde.

Du kan bemærke dette med en ældre telefonbatteri. Da telefonen var ny, kunne én opladning have varet hele dagen. Efter flere år må den muligvis oplades mere hyppigt.

Batteriet fungerer stadig, men lagrer mindre energi end tidligere.

Hvilken har den højeste energitæthed?

Både primære lithium- og lithium-ion-batterier kan levere høj energitæthed, men deres styrker er forskellige.

Primære lithium-batterier er kendt for:

• Lang holdbarhed
• Lav selvafladning
• Høj lagret energi til én gang brug

Dette gør dem velegnede til enheder, der skal fungere i længere perioder uden regelmæssig batteriskift.

Lithium-ion-batterier er kendt for at kombinere høj energitæthed med genopladelighed.

Det gør dem ideelle til bærbare elektronik- og højt brugte udstyr.

Det er derfor ikke altid nyttigt at spørge, hvilken type har "højere energitæthed".

En bedre fremgangsmåde er at overveje, om enheden kræver strømforsyning til langvarig standby eller gentagne opladninger.

Batterilevetid og cykluslevetid

For primære litiumbatterier er brugere normalt mest optaget af driftslevetid og opbevaringslevetid.

Et litiumbatteri i en lavstrømsføler kan fungere i flere år, afhængigt af enheden og driftsbetingelserne.

For litium-ion-batterier er cykluslevetid mere afgørende.

En battericyklus repræsenterer typisk det samme som at bruge 100 % af batteriets kapacitet.

For eksempel svarer at bruge 50 % af batteriet i dag og yderligere 50 % i morgen nogenlunde til én fuld cyklus.

Den faktiske cykluslevetid afhænger af:

• Batterikemi
• Temperatur
• Opladningsvolt
• Opladningsstrøm
• Udladningstrøm
• Afladningsdybde
• Opbevaringsforhold
• Batterikvalitet

Høje temperaturer er en af de primære årsager til accelereret batterialdering.

Hyppig dyb udledning, for høj opladningsspænding og tunge belastninger kan også reducere batterilevetiden.

Ved tilpassede batteripakker er cellekvalitet, beskyttelsesdesign og korrekt cellematchning ligeledes vigtige faktorer.

Tcbest kan tilpasse litiumbatteripakker efter spænding, kapacitet, størrelse, strøm, stik og beskyttelseskrav.

Hvor bruges litiumbatterier?

Primære litiumbatterier er velegnede til enheder, der kræver lang standbytid og ikke kræver regelmæssig opladning.

Almindelige anvendelser inkluderer:

• Bagnøgler
• Ur
• Elektroniske vægte
• Lommeregner
• Smarte måleure
• Sikkerhedsensorer
• Fjernovervågningsenheder
• Kameraer
• Medicinsk udstyr
• Sikkerhedskopimindlessystemer

En bilnøgle er et godt eksempel.

Den bruger meget lidt strøm, så tilføjelsen af en opladningsport ville gøre designet mere kompliceret, end det er nødvendigt.

En lille lithiumknappcelle er en langt enklere løsning.

Det samme gælder for fjernsensorer, der måske kan fungere i år uden regelmæssig vedligeholdelse.

Hvor bruges lithium-ion-batterier?

Lithium-ion-batterier er bedre egnet til produkter, der bruges ofte.

Almindelige eksempler inkluderer:

• Smartphones
• Bærbare computere
• Trådløse elektronikkomponenter
• Elektriske cykler
• El-værktøj
• Droner
• Portabelt energilagring
• Industrielt udstyr

En smartphone er et godt eksempel.

At udskifte et engangs-batteri hver gang telefonen løber tør for strøm, ville være besværligt og dyrt.

Et genopladeligt lithium-ion-batteri er langt mere praktisk.

Droner er et andet almindeligt anvendelsesområde.

Dronebatterier skal være relativt lette, men alligevel levere høj strøm. Afhængigt af designet kan droner bruge litium-ion- eller litium-polymerbatterier.

Tcbest kan levere tilpassede genopladelige batteriløsninger baseret på spænding, kapacitet, afladningsstrøm, dimensioner, stiktype og batteripakkestruktur.

Fordele ved lithium-batterier

Primære litiumbatterier har flere nyttige fordele.

Lang holdbarhed

De kan opbevare energi i lang tid, når de opbevares korrekt.

Lav selvafladning

De mister relativt lidt ladning, når de ikke er i brug.

Kompakt størrelse

Litiumbatterier kan levere nyttig energi i et lille format.

Godt til lavbelastede enheder

De er især velegnede til enheder, der kun kræver små mængder strøm over lange perioder.

Den største ulempe er, at de normalt ikke kan genoplares.

Når de er udtømt, skal de udskiftes.

Fordele ved lithium-ion-batterier

Lithium-ionbatterier er populære primært, fordi de er genopladelige.

Opladbart

De kan bruges gentagne gange i stedet for at blive kasseret efter én afladning.

Høj energitæthed

De lagrer en nyttig mængde energi uden at blive for tunge eller udfyldende.

Stærk effektafgivelse

Mange lithium-ionbatterier kan levere tilstrækkelig strøm til krævende udstyr.

Flexible designe

De kan fremstilles som cylindriske celler, poser, prismatiske celler eller tilpassede batteripakker.

Dette gør lithium-ionbatterier anvendelige til OEM-produkter med forskellige former og effektkrav.

Tcbest kan også integrere celler med kabler, forbindelsesstik, beskyttelsesplader og kabinetter i henhold til projektkravene.

Hvad er ulemperne?

Begge batterityper har også begrænsninger.

Primære lithiumbatterier er engangsprodukter. For enheder, der forbruger batterier ofte, kan udskiftningomkostningerne blive relativt høje.

Lithium-ionbatterier kan genbruges, men de mister gradvist kapacitet over tid.

De er også mere følsomme over for:

• Højere Temperaturer
• Overladning
• Dyb opladning
• Kortslutninger
• Fysisk skade
• Forkerte opladere

Større lithium-ionbatteripakker kræver måske også mere avancerede beskyttelsessystemer.

Dette betyder, at designet af batteripakken er lige så vigtigt som valget af den rigtige celle.

Er lithiumbatterier sikre?

Primære lithiumbatterier er generelt sikre, når de bruges korrekt.

Den vigtigste regel er ikke at genoplade batterier, der er mærket som ikke-genopladelige.

At genoplade et primært lithiumbatteri kan forårsage:

• Lækage
• Overophedning
• Indre tryk
• Revne
• Mærke

Knappbatterier kræver også ekstra omhu på grund af deres lille størrelse.

Opbevar dem uden for børns rækkevidde, og sørg for, at batterirummet er ordentligt sikret.

Løse batterier skal også opbevares væk fra metalgenstande såsom nøgler, mønter, skruer eller værktøjer, da disse kan forårsage en kortslutning.

Er lithium-ion-batterier sikre?

Lithium-ion-batterier er generelt også sikre, når de bruges korrekt.

Alvorlig beskadigelse eller forkert brug kan dog føre til termisk løberi.

Termisk løberi er en hurtig, selvforstærkende opvarmningsreaktion, der kan udvikle gas, røg eller ild.

Risikofaktorer omfatter:

• Overophedning
• Overladning
• Kortslutning
• Knusning
• Trille
• Forkert opladning
• Alvorlige cellefejl

For at reducere risikoen:

• Brug den korrekte oplader
• Oplad ikke svulmede eller beskadigede batterier
• Undgå høje temperaturer
• Prik ikke og knus ikke batteriet
• Stop med at bruge batterier, der bliver usædvanligt varme
• Beskyt reservede batteriklemmer
• Følg producentens instruktioner

For batteripakker kan et passende BMS eller en beskyttelseskreds hjælpe med at overvåge overladning, underladning, overstrøm og andre unormale forhold.

Hvilket batteri er bedst for miljøet?

Begge batterityper har en miljøpåvirkning.

Udvinding af råmaterialer, fremstilling, transport, brug og bortskaffelse forbruger alle ressourcer.

Primære litiumbatterier kan vare længe i lavtydapplikationer, men de er stadig engangsbatterier.

Litium-ion-batterier kan oplades mange gange, hvilket kan reducere antallet af batterier, der forbruges i ofte anvendte produkter.

Genopladelige batterier kræver dog stadig korrekt genbrug, når de når slutningen af deres levetid.

Det bedste valg afhænger af anvendelsen.

En sensor, der skal fungere i år, kan være bedre egnet til et primært litiumbatteri.

En enhed, der bruges hver dag, er normalt bedre egnet til litium-ion.

I begge tilfælde skal brugte batterier sendes til passende indsamlings- eller genbrugsfaciliteter i stedet for blot at blive kasseret.

Litium eller litium-ion: Hvilken skal du vælge?

Start med at overveje, hvordan din enhed vil blive brugt.

Vælg et primært litiumbatteri, når du har brug for:

• Lang standbytid
• Lav selvafladning
• Kompakt størrelse
• Minimal eller ingen vedligeholdelse
• Ingen regelmæssig opladning

Vælg litium-ion, når du har brug for:

• Genopladelighed
• Hyppig brug
• Højere effekt
• Letvægts energilagring
• Tilpassede batteripakkevalg

Før du vælger et batteri, skal du overveje spænding, kapacitet, afladningsstrøm, størrelse, driftstemperatur, opladningsmetode og forventet levetid.

Ved OEM-produkter omfatter batterivalg mere end blot at vælge en kapacitetsværdi.

Batteriet skal også passe til produktet, levere tilstrækkelig effekt, være kompatibelt med opladeren, bruge den rigtige stikforbindelse og inkludere passende beskyttelse.

Tcbest leverer standardbatteriprodukter samt tilpassede litium-ion-batteripakker til forbrugerelektronik, droner, smarte enheder, industrielle udstyr og energilagringsanvendelser.

Konklusion

Litiumbatterier og litium-ion-batterier lyder måske ens, men de er designet til forskellige formål.

Primære litiumbatterier er normalt ikke genopladelige. De er et godt valg til lavtydende enheder, der kræver lang holdbarhed og lav selvudladning.

Lithium-ionbatterier er genopladelige og mere velegnede til enheder, der bruges ofte, såsom smartphones, bærbare computere, droner, el-værktøjer og energilagringssystemer.

Den bedste batteritype er ikke blot den med den højeste kapacitet eller energitæthed.

Det er den, der passer det konkrete anvendelsesområde.

Ved valg af batteri skal man overveje spænding, kapacitet, strøm, dimensioner, opladningsmetode, driftsmiljø og forventet levetid.

For standardbatterier eller tilpassede genopladelige batteriløsninger kan Tcbest levere batterivalg og tilpasning af batteripakker baseret på forskellige anvendelseskrav.

Følg altid producentens instruktioner, genoplad aldrig et batteri, der er mærket som ikke-genopladeligt, og genbrug brugte batterier ansvarligt.

Lithium- og lithium-ionbatterier har lignende navne, men afgørende forskelle. Lithiumbatterier er engangsbatterier og ikke genopladelige, hvilket gør dem ideelle til lavtydende enheder. Lithium-ionbatterier er genopladelige og velegnede til anvendelser med hyppig brug, såsom smartphones og elbiler. Vælg ud fra brugsbehov og effektbehov