li-ion-akku vs litiumakku

Litiumparistot ja litiumioniakut sekoitetaan usein toisiinsa, koska niiden nimet kuulostavat hyvin samoilta. Mutta ne eivät ole samoja.

Yksinkertaisesti sanottuna litiumparisto viittaa yleensä kerran käytettävään, ei-ladattavaan paristoon, kun taas litiumioniakku on ladattava ja suunniteltu toistuviin lataus- ja purkukierroksiin.

Tämä ero vaikuttaa akun toimintaan, kestoon, käyttökohteisiin ja käsittelyyn.

Esimerkiksi auton avaimessa käytetty CR2032-paristo on yleensä kerran käytettävä litiumparisto. Puhelimen, kannettavan tietokoneen, lennokin tai työkalun sisällä oleva akku on yleensä ladattava litiumioniakku.

Mikä siis kannattaa valita? Se riippuu siitä, miten laitetta käytetään.

Tässä opaskirjassa selitetään litiumparistojen ja litiumioniakkujen pääasiallisia eroja, mukaan lukien kemiallinen koostumus, ladattavuus, energiatiukkuus, käyttöikä, sovellukset, turvallisuus ja ympäristövaikutukset.

Mikä on litiumakku?

Termi "litiumparisto" viittaa yleensä kerran käytettävään litiumparistoon.

Nämä paristot on suunniteltu toimimaan, kunnes niiden varastoitunut energia on käytetty loppuun. Sen jälkeen ne vaihdetaan uusiin eikä niitä ladattaisi uudelleen.

Yksi niiden suurimmista etuuksista on pitkä säilyvyys. Monilla primäärisillä litiumparistoilla on alhainen itsepurkautuminen, mikä tarkoittaa, että niitä voidaan säilyttää käyttämättä pitkän ajan ja ne toimivat edelleen luotettavasti tarvittaessa.

Yleisiä tyyppejä ovat:

• Litium-mangaanidioksidiparistot, kuten CR2032
• Litium-rautadisulfidiparistot
• Litiumtionyylikloridi-akut
• Muut erikoislitiumprimäärikennot

Tyypillinen litiumkolikkoakku tuottaa noin 3 V, mikä tekee siitä sopivan kompaktien laitteiden, kuten auton avainten, laskinten, elektronisten vaakojen, kellojen, mittareiden ja antureiden, virranlähde.

Tcbest tarjoaa erilaisia primäärisiä litiumparistoja kuluttajaelektroniikalle, älylaitteille, mittareille, turvatuotteille ja teollisiin sovelluksiin.

Mitä on litiumioniakku?

Litiumioniakut toimivat eri tavalla, koska ne on suunniteltu uudelleenladattaviksi.

Litiu-ioneja siirtyy positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä latauksen ja purkauksen aikana. Tämä käänteinen prosessi mahdollistaa akun toistuvan käytön.

Tyypillinen litium-ionisolu sisältää:

• Positiivisen elektrodin
• Negatiivisen elektrodin, joka on usein grafiittia
• Elektrolyytti
• Erotin
• Sähkökeräjät
• Suojakomponentit

Monet litium-ioniparistot sisältävät myös akkujen hallintajärjestelmän (BMS), joka seuraa jännitettä, virtaa, lämpötilaa ja muita käyttöolosuhteita.

Litium-ioniparistoja käytetään yleisesti:

• Älypuhelimet
• Kannettavat tietokoneet
• Bluetooth-laitteissa
• Sähkötyökalut
• Dronet
• Sähköpyörät
• Kannettavat voimalaitokset
• Energian varastointijärjestelmät
• Sähköajoneuvot

Tcbest tarjoaa myös litium-ionisoluja ja mukautettuja akkupaketteja sovelluksiin, joissa vaaditaan uudelleenladattavaa virtaa ja joustavia akkuasetuksia.

Litiumakku vs. litium-ioniparisto: pääero

Yksinkertaisin tapa ymmärtää ero on:

Litiumparisto: yleensä ei ladattava

Litiumioniakku: ladattava

Primäärinen litiumparisto on suunniteltu antamaan varastoitua energiaansa kerran.

Litiumioniakku on suunniteltu toistuvasti ladattavaksi ja purkautumaan.

Esimerkiksi auton avaimessa käytettävä CR2032-paristo voi kestää useita vuosia ennen vaihtoa. Älypuhelimen akku taas voidaan ladata lähes joka päivä.

Molemmat paristotyypit ovat hyödyllisiä, mutta niitä on suunniteltu eri tarkoituksiin.

Kuinka litiumakku toimii?

Kun primäärinen litiumparisto syöttää laitetta, solun sisällä tapahtuu kemiallinen reaktio.

Elektronit kulkevat ulkoisessa piirissä ja tuottavat sähköenergiaa, kun taas ionit liikkuvat akun sisällä olevan elektrolyytin läpi.

Pariston purkautuessa aktiiviset aineet kulutetaan vähitellen.

Kun varattu energia on käytetty loppuun, akku ei voi turvallisesti palata alkuperäiseen tilaansa.

Siksi primäärisiä litiumakkuja ei saa ladata uudelleen.

Ei-ladattavan litiumakun yrittäminen ladata uudelleen voi aiheuttaa vuotoa, ylikuumenemista, sisäistä paineen kertymistä tai jopa tulipalon.

Tarkista aina akun merkintä ennen lataamista.

Miten litiumioniakku toimii?

Litiumioniakut käyttävät käänteistä prosessia.

Kun akku ladataan, litium-ionit siirtyvät positiiviselta elektrodilta negatiiviselle elektrodille.

Kun akku syöttää virtaa laitteeseen, ionit liikkuvat takaisin kohti positiivista elektrodiä.

Tätä liikettä voidaan toistaa useita kertoja.

Litiumioniakut eivät kuitenkaan kestä ikuisesti.

Jokaisen lataus- ja purkukierroksen aikana solun sisällä tapahtuu pieniä fysikaalisia ja kemiallisia muutoksia. Ajan myötä sisäinen vastus voi kasvaa ja käytettävissä oleva kapasiteetti vähentyä.

Tätä voit huomata vanhentuneesta puhelimen akusta. Kun puhelin oli uusi, yksi lataus saattoi kestää koko päivän. Usean vuoden kuluttua akun saattaa joutua lataamaan useammin.

Akku toimii edelleen, mutta se varastoi vähemmän energiaa kuin aiemmin.

Kumpi tarjoaa korkeamman energiatiukkuuden?

Sekä primääriset litium- että litium-ioniparistot voivat tarjota korkeaa energiatiukkuutta, mutta niiden vahvuudet eroavat toisistaan.

Primääriset litiumparistot tunnetaan:

• Pituinen hyllyelämä
• Alhainen itsepurkaus
• Korkeasta varastoidusta energiasta yksinkertaiseen käyttöön

Tämä tekee niistä sopivia laitteille, jotka täytyy saada toimimaan pitkiä aikoja ilman säännöllistä pariston vaihtoa.

Litium-ioniparistot tunnetaan korkean energiatiukkuuden ja uudelleenlatauksen yhdistelmästä.

Tämä tekee niistä ideaalisia kannettaville elektronisille laitteille ja runsaasti käytetyille laitteille.

Siksi ei aina ole hyödyllistä kysyä, mikä tyyppi on "korkeampi energiatiukkuus".

Parempi kysymys on, tarvitseeko laite pitkäaikaista varavirtaa vai toistuvaa latausta.

Akun käyttöikä ja kiertokertojen määrä

Yksikäyttöisille litiumakulle käyttäjät huolehtivat yleensä enemmän käyttöiästä ja säilyvyysiästä.

Litiumakku voi toimia alhaisen tehon antavan anturin kanssa useita vuosia riippuen laitteesta ja käyttöolosuhteista.

Litiumioniakkujen tapauksessa kiertokertojen määrä on tärkeämpi.

Akun kiertokerta edustaa yleensä akun kapasiteetin 100 %:n käyttöä.

Esimerkiksi akun 50 %:n käyttö tänään ja toinen 50 % huomenna vastaa suunnilleen yhtä täyttä kiertokertaa.

Todellinen kiertokertojen määrä riippuu seuraavista tekijöistä:

• Akun kemia
• Lämpötila
• Latautusjännite
• Latausvirta
• Purkuvirta
• Purk syvyys
• Tallennustilat
• Akun laatu

Korkeat lämpötilat ovat yksi tärkeimmistä syistä akkujen nopeaan ikääntymiseen.

Usein tehty syvä purkaus, liian korkea latausjännite ja suuret kuormat voivat myös vähentää akun käyttöikää.

Mukautettujen akkupakkausten osalta solujen laatu, suojasuunnittelu ja oikea solujen sovitus ovat myös tärkeitä.

Tcbest voi mukauttaa litiumakkupakkausia jännitteen, kapasiteetin, koon, virran, liittimen ja suojavaatimusten mukaan.

Missä litiumakkuja käytetään?

Ensimmäisen käytön litiumakut sopivat laitteisiin, joille tarvitaan pitkä valmiustila ja jotka eivät vaadi säännöllistä latausta.

Yleisiä sovelluksia ovat:

• Auton avaimiin
• Kellot
• Elektroniset vaakat
• Laskimissa
• Älymittarit
• Turvasensorit
• Etäseurantalaitteet
• Kamerat
• Lääketieteellinen laitteisto
• Varmuuskopiotiedon tallennusjärjestelmät

Auton avain on hyvä esimerkki.

Se käyttää hyvin vähän tehoa, joten latausliittimen lisääminen tekisi suunnittelusta tarpeettoman monimutkaisen.

Pieni litiumkorttipatteri on paljon yksinkertaisempi ratkaisu.

Sama pätee etäantureihin, jotka voivat toimia vuosia ilman säännöllistä huoltoa.

Missä litiumioniakkuja käytetään?

Litiumioniakut soveltuvat paremmin tuotteisiin, joita käytetään usein.

Yleisiä esimerkkejä ovat:

• Älypuhelimet
• Kannettavat tietokoneet
• Langattomat elektroniikkalaitteet
• Sähköpyörät
• Sähkötyökalut
• Dronet
• Kannettava energian varastointi
• Teollisuuslaitteet

Esimerkkinä voidaan mainita älypuhelin.

Olisi epämukavaa ja kallista vaihtaa kerrankäytettävää patteria aina kun puhelin tyhjenee.

Uudelleenladattava litiumioniakku on paljon käytännöllisempi.

Lennokit ovat toinen yleinen sovellus.

Dronien akut täytyy olla suhteellisen keveitä, mutta silti kyettävä toimittamaan korkea virta.

Tcbest voi tarjota mukautettuja akkuja, joiden jännite, kapasiteetti, purkuvirta, mitat, liitin ja akkupaketin rakenne voidaan valita asiakkaan tarpeiden mukaan.

Litiumpatterien edut

Primäärisillä litiumakulla on useita hyödyllisiä etuja.

Pituinen hyllyelämä

Ne voivat säilyttää energiaa pitkään, kun ne varastoidaan oikein.

Alhainen itsepurkaus

Ne menettävät suhteellisen vähän varausta käyttämättä ollessaan.

Pieni koko

Litiumakut voivat tuottaa hyödyllistä energiaa pienessä paketissa.

Sopivat matalan virran kuluttaville laitteille

Ne ovat erityisen sopivia laitteille, jotka tarvitsevat vain pientä määrää tehoa pitkän ajan.

Pääasiallinen haitta on, että niitä ei yleensä voida ladata uudelleen.

Kun ne ovat tyhjentyneet, ne on vaihdettava.

Litiumioniakkuja koskevat edut

Litiumioniakut ovat suosittuja pääasiassa siksi, että ne ovat ladattavia.

LATAUKSETTAVA

Niitä voidaan käyttää toistuvasti sen sijaan, että ne heitettäisiin pois yhden purkautumisen jälkeen.

Korkea energiatiheys

Ne varastavat hyödyllisen määrän energiaa muuttumatta liian raskaiksi tai tilaviksi.

Voimakas tehotuotto

Monet litiumioniakut voivat tarjota riittävästi virtaa vaativiin laitteisiin.

Joustavat suunnitelmat

Niitä voidaan valmistaa lieriömäisiksi soluiksi, pussisoluihin, prismaattisiksi soluiksi tai mukautettuiksi akkupaketeiksi.

Tämä tekee litiumioniakusta hyödyllisen OEM-tuotteille, joilla on erilaiset muodot ja teho-vaatimukset.

Tcbest voi myös integroida soluja johtimien, liittimien, suojalautojen ja koteloiden kanssa projektin vaatimusten mukaan.

Mitkä ovat haitat?

Molemmilla akkutyypeillä on myös rajoituksia.

Yksikäyttöiset litiumakut ovat yksikäyttöisiä tuotteita. Laitteissa, jotka kuluttavat akkuja usein, vaihtokustannukset voivat nousta suhteellisen korkeiksi.

Litiumioniakut voidaan käyttää uudelleen, mutta niiden kapasiteetti vähenee ajan myötä.

Ne ovat myös herkempiä seuraaville tekijöille:

• Korkeat lämpötilat
• Liian pitkälle lataus
• Syvä purku
• Oikosulut
• Fyysinen vahinko
• Vääränlaiset laturit

Suuremmat litiumioniakupaketit voivat vaatia myös edistyneempiä suojajärjestelmiä.

Tämä tarkoittaa, että akupaketin suunnittelu on yhtä tärkeää kuin oikean solun valinta.

Ovatko litium-akut turvallisia?

Ensimmäisen käytön litiumakut ovat yleensä turvallisia, kun niitä käytetään oikein.

Tärkein sääntö on olla lataamatta akkuja, joissa on merkintä »ei ladattavissa«.

Ensimmäisen käytön litiumakun lataaminen voi aiheuttaa:

• Vuoto
• Ylikuumeneminen
• Sisäinen paine
• Rikkoutuminen
• Palanut

Kolikkoakut vaativat myös erityistä huolellisuutta pienemmän koon vuoksi.

Pidä ne lasten ulottumattomissa ja varmista, että akkukotelo on kunnollisesti lukittu.

Irtonaiset akut tulee pitää myös erillään metalliesineistä, kuten avaimista, kolikoista, ruuveista tai työkaluista, koska ne voivat aiheuttaa oikosulun.

Ovatko litiumioniakut turvallisia?

Litiumioniakut ovat yleensä turvallisia, kun niitä käytetään asianmukaisesti.

Kuitenkin vakava vaurio tai väärinkäyttö voi johtaa lämpötilan karkaamiseen.

Lämpötilan karkaaminen on nopea itsekuumentumisreaktio, joka voi tuottaa kaasua, savua tai tulipalon.

Riskitekijöitä ovat:

• Ylikuumeneminen
• Liian pitkälle lataus
• Oikosulku
• Murskaaminen
• Ajavin
• Virheellinen lataus
• Vakavia kennovirheitä

Riskin vähentämiseksi:

• Käytä oikeaa laturia
• Älä lataa turvonneita tai vaurioituneita akkuja
• Vältä korkeita lämpötiloja
• Älä pieraista tai purista akkua
• Lopeta akkujen käyttö, jos ne kuumenevat poikkeuksellisen paljon
• Suojaa varakäyttöisten akkujen napoja
• Seuraa valmistajan ohjeita

Akkukennoille sopiva BMS tai suojapiiri voi auttaa seuraamaan liiallista latausta, liiallista purkua, liiallista virtaa ja muita poikkeavia olosuhteita.

Kumpi akku on ympäristöystävällisempi?

Molemmilla akkutyypeillä on ympäristövaikutus.

Raaka-aineiden nouto, valmistus, kuljetus, käyttö ja hävitys kuluttavat kaikki resursseja.

Primääriset litiumakut voivat kestää pitkään vähätehoisissa sovelluksissa, mutta ne ovat silti kertakäyttöisiä.

Litiumioniakut voidaan ladata useita kertoja, mikä voi vähentää akkujen määrää usein käytetyissä tuotteissa.

Kuitenkin uudelleenladattavat akut vaativat edelleen asianmukaista kierrätystä palveluelämänsä päätyttyä.

Paras vaihtoehto riippuu sovelluksesta.

Anturin, joka täytyy toimia vuosia, saattaa sopia paremmin primäärisen litiumakun käyttö.

Päivittäin käytetty laite soveltuu yleensä paremmin litium-ion-akulle.

Molemmissa tapauksissa käytetyt akut tulisi toimittaa asianmukaisiin keräys- tai kierrätystiloihin eikä heittää pois pelkästään.

Litium vai litium-ion – kumpaa pitäisi valita?

Aloita tarkastelemalla, miten laitettasi käytetään.

Valitse primääri-litiumakku, kun tarvitset:

• Pitkä valmiustila-aika
• Alhainen itsepurkaus
• Pieni koko
• Vähän tai ei lainkaan huoltoa
• Ei säännöllistä lataamista

Valitse litium-ion-akku, kun tarvitset:

• Ladattavuutta
• Usein käytetty
• Suurempi Teho-ulosanti
• Kevyttä energiavarastointia
• Mukautetut akkupakkausvaihtoehdot

Ennen akun valintaa tulee harkita jännitettä, kapasiteettia, purkuvirtaa, kokoa, käyttölämpötilaa, lataustapaa ja odotettua käyttöikää.

OEM-tuotteissa akun valinta vaatii enemmän kuin vain kapasiteettiarvon valinnan.

Akun on myös sopittava tuotteeseen, tarjottava riittävästi tehoa, oltava yhteensopiva laturin kanssa, käytettävä oikeaa liittintä ja sisällettävä sopivat suojatoimet.

Tcbest tarjoaa sekä standardiakkutuotteita että mukautettuja litium-ion-akkupakkausia kuluttajaelektroniikalle, dronelle, älylaitteille, teollisuuslaitteille ja energianvarastointisovelluksille.

Yhteenveto

Litiumparistot ja litium-ion-akut saattavat kuulostaa samankaltaisilta, mutta niitä on suunnattu eri tarkoituksiin.

Primääriset litiumparistot ovat yleensä ei-ladattavia. Ne ovat hyvä valinta vähätehoisille laitteille, joille vaaditaan pitkä säilyvyysaika ja alhainen itsepurkautuminen.

Litiumioniakut ovat uudelleenladattavia ja sopivat paremmin laitteisiin, joita käytetään usein, kuten älypuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa, lennokissa, työkaluissa ja energianvarastointilaitteissa.

Paras akku ei ole yksinkertaisesti se, jolla on suurin kapasiteetti tai energiatiukkuus.

Se on se, joka sopii todelliseen käyttötarkoitukseen.

Akun valinnassa tulee ottaa huomioon jännite, kapasiteetti, virta, mitat, lataustapa, käyttöympäristö ja odotettu käyttöikä.

Standardiakkujen tai mukautettujen uudelleenladattavien akkuruokkaiden ratkaisujen osalta Tcbest tarjoaa akkujen valintaa ja akkupakettien mukauttamista eri käyttötarkoituksiin perustuen.

Noudata aina valmistajan ohjeita, älä koskaan lataa uudelleen merkittyjä ei-uudelleenladattavia akkuja ja kierrätä käytetyt akut vastuullisesti.

Litium- ja litiumioniakut ovat nimeltään samankaltaisia, mutta niillä on tärkeitä eroja. Litiumakut ovat yksikäyttöisiä ja ei-ladattavia, mikä tekee niistä sopivia matalan tehon laitteisiin. Litiumioniakut ovat ladattavia ja soveltuvat usein käytettyihin sovelluksiin, kuten älypuhelimissa ja sähköautoissa. Valitse akku käyttötarkoitukseesi ja tehontarpeeseesi perustuen.