li-ion versus lithiumbatterij

Lithiumbatterijen en lithium-ionbatterijen worden vaak verward omdat hun namen erg op elkaar lijken. Maar ze zijn niet hetzelfde.

In eenvoudige bewoordingen verwijst een lithiumbatterij meestal naar een primaire, niet-oplaadbare batterij, terwijl een lithium-ionbatterij oplaadbaar is en ontworpen voor herhaalde laad- en ontladingscycli.

Dat verschil beïnvloedt hoe de batterij werkt, hoe lang hij meegaat, waar hij voor wordt gebruikt en hoe hij moet worden gehandhaafd.

Bijvoorbeeld: een CR2032-batterij in een autosleutel is doorgaans een wegwerp-lithiumbatterij. De batterij in een smartphone, laptop, drone of elektrisch gereedschap is meestal een oplaadbare lithium-ionbatterij.

Welke moet u dus kiezen? Dat hangt af van de manier waarop het apparaat wordt gebruikt.

Deze gids legt de belangrijkste verschillen uit tussen lithium- en lithium-ionbatterijen, inclusief chemie, oplaadbaarheid, energiedichtheid, levensduur, toepassingen, veiligheid en milieu-impact.

Wat is een lithiumbatterij?

De term ‘lithiumbatterij’ verwijst veelal naar een primaire lithiumbatterij.

Deze batterijen zijn ontworpen om stroom te leveren totdat de opgeslagen energie is verbruikt. Daarna worden ze vervangen in plaats van opgeladen.

Eén van hun grootste voordelen is een lange bewaartijd. Veel primaire lithiumbatterijen hebben een lage zelfontlading, wat betekent dat ze lang ongebruikt kunnen blijven liggen en toch betrouwbare stroom leveren wanneer dat nodig is.

Veelvoorkomende types zijn:

• Lithium-mangandioxidebatterijen, zoals de CR2032
• Lithium-ijzerdisulfidebatterijen
• Lithium-thionylchloridebatterijen
• Andere speciale primaire lithiumcellen

Een typische lithium-muntpolcel levert ongeveer 3 V, waardoor hij geschikt is voor compacte apparaten zoals autosleutels, rekenmachines, elektronische weegschalen, horloges, meters en sensoren.

Tcbest levert verschillende soorten primaire lithiumbatterijen voor consumentenelektronica, slimme apparaten, meters, beveiligingsproducten en industriële toepassingen.

Wat is een lithium-ionbatterij?

Lithium-ionbatterijen werken anders, omdat ze zijn ontworpen om oplaadbaar te zijn.

Tijdens het opladen en ontladen bewegen lithiumionen tussen de positieve en negatieve elektroden. Dit omkeerbare proces maakt het mogelijk dat de batterij herhaaldelijk wordt gebruikt.

Een typische lithium-ioncel bestaat uit:

• Een positieve elektrode
• Een negatieve elektrode, vaak grafiet
• Elektrolyt
• Scheider
• Stroomverzamelaars
• Beschermende componenten

Veel lithium-ionbatterijpakketten bevatten ook een batterijbeheersysteem (BMS) om spanning, stroom, temperatuur en andere bedrijfsomstandigheden te bewaken.

Li-ionbatterijen worden veel gebruikt in:

• Smartphones
• Laptops
• Bluetooth-apparaten
• Elektrisch gereedschap
• Drones
• Elektrische fietsen
• Draagbare elektriciteitscentrales
• Energieopslagsystemen
• Elektrische voertuigen

Tcbest levert ook lithium-ioncellen en aangepaste batterijpakketten voor toepassingen die oplaadbare stroom en flexibele batterijconfiguraties vereisen.

Lithiumbatterij versus lithium-ionbatterij: belangrijkste verschil

De eenvoudigste manier om het verschil te begrijpen is:

Lithiumbatterij: normaal gesproken niet oplaadbaar

Lithium-ionbatterij: oplaadbaar

Een primaire lithiumbatterij is ontworpen om zijn opgeslagen energie één keer af te geven.

Een lithium-ionbatterij is ontworpen om herhaaldelijk te worden opgeladen en ontladen.

Bijvoorbeeld kan de CR2032-batterij in een autosleutel meerdere jaren meegaan voordat vervanging nodig is. Een smartphonebatterij daarentegen wordt bijna dagelijks opgeladen.

Beide batterijtypen zijn nuttig, maar ze zijn ontworpen voor zeer verschillende toepassingen.

Hoe werkt een lithiumbatterij?

Wanneer een primaire lithiumbatterij een apparaat van stroom voorziet, vindt er binnen de cel een chemische reactie plaats.

Elektronen stromen door de externe stroomkring en leveren elektrische energie, terwijl ionen door de elektrolyt binnen de batterij bewegen.

Naarmate de batterij verder ontladt, worden de actieve materialen geleidelijk verbruikt.

Zodra de opgeslagen energie is verbruikt, kan de batterij niet veilig terugkeren naar haar oorspronkelijke toestand.

Daarom mogen primaire lithiumbatterijen niet worden opgeladen.

Het proberen om een niet-oplaadbare lithiumbatterij op te laden kan lekken, oververhitting, opbouw van interne druk of zelfs brand veroorzaken.

Controleer altijd het etiket van de batterij voordat u deze oplaadt.

Hoe werkt een lithium-ionbatterij?

Lithium-ionbatterijen maken gebruik van een omkeerbaar proces.

Tijdens het opladen bewegen lithiumionen van de positieve elektrode naar de negatieve elektrode.

Wanneer de batterij een apparaat van stroom voorziet, bewegen ze terug richting de positieve elektrode.

Deze beweging kan vele malen worden herhaald.

Lithium-ionbatterijen hebben echter geen oneindige levensduur.

Bij elke oplaad- en ontladingscyclus vinden er kleine fysieke en chemische veranderingen plaats binnen de cel. Na verloop van tijd kan de interne weerstand toenemen en de beschikbare capaciteit afnemen.

U kunt dit opmerken bij een oudere telefoonaccu. Toen de telefoon nieuw was, kon één opladen mogelijk de hele dag duren. Na meerdere jaren moet deze mogelijk vaker worden opgeladen.

De accu werkt nog steeds, maar slaat minder energie op dan eerst.

Welke heeft een hogere energiedichtheid?

Zowel primaire lithium- als lithium-ionbatterijen kunnen een hoge energiedichtheid bieden, maar hun sterke punten verschillen.

Primaire lithiumbatterijen staan bekend om:

• Lange houdbaarheid
• Een lage zelfontlading
• Hoge opgeslagen energie voor eenmalig gebruik

Dit maakt ze geschikt voor apparaten die langdurig moeten functioneren zonder regelmatige batterijvervanging.

Lithium-ionbatterijen staan bekend om het combineren van hoge energiedichtheid met oplaadbaarheid.

Dat maakt ze ideaal voor draagbare elektronica en apparatuur met intensief gebruik.

Het is daarom niet altijd nuttig om te vragen welk type een ‘hogere energiedichtheid’ heeft.

Een betere vraag is of het apparaat langdurige stand-by-voeding of herhaaldelijk opladen nodig heeft.

Batterijlevensduur en cycli-levensduur

Bij primaire lithiumbatterijen geven gebruikers meestal de voorkeur aan bedrijfslevensduur en houdbaarheid.

Een lithiumbatterij in een laagvermogend sensorapparaat kan, afhankelijk van het apparaat en de bedrijfsomstandigheden, meerdere jaren functioneren.

Bij lithium-ionbatterijen is de cycli-levensduur belangrijker.

Een batterijcyclus vertegenwoordigt over het algemeen het equivalent van het gebruik van 100% van de capaciteit van de batterij.

Bijvoorbeeld: vandaag 50% van de batterij gebruiken en morgen nog eens 50% is ongeveer gelijk aan één volledige cyclus.

De werkelijke cycli-levensduur hangt af van:

• Batterijchemie
• Temperatuur
• Laadspanning
• Oplaadstroom
• Ontladingsstroom
• Diepte van Ontlading
• Opslagomstandigheden
• Batterijkwaliteit

Hoge temperaturen zijn een van de belangrijkste oorzaken van snellere batterijveroudering.

Frequente diepe ontlading, te hoge laadspanning en zware belasting kunnen de levensduur van de batterij ook verkorten.

Voor aangepaste batterijpakketten zijn celkwaliteit, beveiligingsontwerp en juiste celmatching eveneens belangrijk.

Tcbest kan lithiumbatterijpakketten op maat maken op basis van spanning, capaciteit, afmetingen, stroom, connector en beveiligingsvereisten.

Waar worden lithiumbatterijen gebruikt?

Primaire lithiumbatterijen zijn geschikt voor apparaten die een lange stand-bytijd nodig hebben en niet regelmatig hoeven te worden opgeladen.

Algemene toepassingen zijn:

• Autosleutel
• Horloges
• Elektronische weegschalen
• Rekenmachines
• Slimme meters
• Beveiligingssensoren
• Apparatuur voor externe bewaking
• Camera's
• Medische apparatuur
• Back-upgeheugensystemen

Een autosleutel is een goed voorbeeld.

Het verbruikt zeer weinig stroom, dus het toevoegen van een oplaadpoort zou het ontwerp onnodig ingewikkelder maken.

Een kleine lithium-knooppilbatterij is een veel eenvoudigere oplossing.

Hetzelfde geldt voor afstandsensoren die jarenlang kunnen functioneren zonder regelmatig onderhoud.

Waar worden lithium-ionbatterijen gebruikt?

Lithium-ionbatterijen zijn beter geschikt voor producten die regelmatig worden gebruikt.

Veelvoorkomende voorbeelden zijn:

• Smartphones
• Laptops
• Draadloze elektronica
• Elektrische fietsen
• Elektrisch gereedschap
• Drones
• Draagbare energieopslag
• Industriële Apparatuur

Een smartphone is een goed voorbeeld.

Elke keer dat de telefoon leeg raakt, een wegwerpbatterij vervangen, zou onhandig en duur zijn.

Een oplaadbare lithium-ionbatterij is veel praktischer.

Drones zijn een andere veelvoorkomende toepassing.

Dronebatterijen moeten relatief licht van gewicht zijn, maar toch hoge stroom leveren. Afhankelijk van het ontwerp kunnen drones lithium-ion- of lithium-polymeerbatterijen gebruiken.

Tcbest kan op maat gemaakte oplaadbare batterijoplossingen leveren op basis van spanning, capaciteit, ontladingsstroom, afmetingen, aansluitertype en batterijpakketstructuur.

Voordelen van lithiumbatterijen

Primaire lithiumbatterijen bieden verschillende nuttige voordelen.

Lange houdbaarheid

Ze kunnen energie langdurig behouden bij juiste opslag.

Een lage zelfontlading

Ze verliezen relatief weinig lading wanneer ze niet in gebruik zijn.

Compacte grootte

Lithiumbatterijen kunnen nuttige energie leveren in een klein formaat.

Geschikt voor apparaten met lage stroomverbruik

Ze zijn bijzonder geschikt voor apparaten die slechts kleine hoeveelheden energie nodig hebben gedurende lange perioden.

Het belangrijkste nadeel is dat ze normaal gesproken niet opnieuw kunnen worden opgeladen.

Zodra ze leeg zijn, moeten ze worden vervangen.

Voordelen van Lithium-Ion Batterijen

Lithium-ionbatterijen zijn vooral populair omdat ze oplaadbaar zijn.

Oplaadbaar

Ze kunnen herhaaldelijk worden gebruikt in plaats van na één ontlading te worden weggegooid.

Hoge energiedichtheid

Ze slaan een nuttige hoeveelheid energie op zonder te zwaar of te omvangrijk te worden.

Sterke stroomafgifte

Veel lithium-ionbatterijen kunnen voldoende stroom leveren voor veeleisende apparatuur.

Flexibele ontwerpen

Ze kunnen worden vervaardigd als cilindrische cellen, zakcellen, prismatische cellen of aangepaste batterijpakketten.

Dit maakt lithium-ionbatterijen geschikt voor OEM-producten met verschillende vormen en stroombehoeften.

Tcbest kan cellen ook integreren met draden, connectoren, beveiligingsboards en behuizingen, afhankelijk van de projectvereisten.

Wat zijn de nadelen?

Beide batterijtypen hebben ook beperkingen.

Primaire lithiumbatterijen zijn eenmalig te gebruiken producten. Voor apparaten die frequent batterijen verbruiken, kunnen vervangingskosten relatief hoog worden.

Lithium-ionbatterijen kunnen worden hergebruikt, maar verliezen geleidelijk aan capaciteit.

Ze zijn ook gevoeliger voor:

• Hoge Temperaturen
• Overbelasting
• Diepe ontlading
• Kortsluiting
• Fysieke schade
• Onjuiste opladers

Grotere lithium-ionbatterijpakketten vereisen mogelijk ook geavanceerdere beveiligingssystemen.

Dit betekent dat het ontwerp van het batterijpakket even belangrijk is als het kiezen van de juiste cel.

Zijn lithiumbatterijen veilig?

Primaire lithiumbatterijen zijn over het algemeen veilig bij correct gebruik.

De belangrijkste regel is om batterijen die als niet-oplaadbaar zijn gemarkeerd, niet op te laden.

Het opladen van een primaire lithiumbatterij kan leiden tot:

• Lekkage
• Oververhitting
• Binnenluchtdruk
• Scheuring
• Brandweer

Muntbatterijen vereisen ook extra zorg vanwege hun kleine afmetingen.

Houd ze buiten het bereik van kinderen en zorg ervoor dat de batterijcompartimenten goed zijn afgesloten.

Losse batterijen moeten ook buiten het bereik van metalen voorwerpen zoals sleutels, munten, schroeven of gereedschap worden gehouden, omdat deze een kortsluiting kunnen veroorzaken.

Zijn lithium-ionbatterijen veilig?

Lithium-ionbatterijen zijn over het algemeen ook veilig wanneer ze correct worden gebruikt.

Echter kan ernstige beschadiging of verkeerd gebruik leiden tot thermische ontlading.

Thermische ontlading is een snelle, zelfversterkende opwarming die gas, rook of vuur kan veroorzaken.

Risicofactoren omvatten:

• Oververhitting
• Overbelasting
• Kortsluiting
• Verpulveren
• Booren
• Onjuist opladen
• Ernstige celdefecten

Om risico's te verkleinen:

• Gebruik de juiste lader
• Laad geen opgezwollen of beschadigde batterijen
• Vermijd hoge temperaturen
• Prik of kneus de batterij niet
• Stop met het gebruik van batterijen die ongebruikelijk heet worden
• Bescherm de aansluitingen van reservebatterijen
• Volg de instructies van de fabrikant

Voor batterijpakketten kan een geschikt BMS of beveiligingscircuit helpen bij het bewaken van overladen, ontladen onder de minimumspanning, te veel stroom en andere abnormale omstandigheden.

Welke batterij is beter voor het milieu?

Beide batterijtypen hebben een milieueffect.

Winning van grondstoffen, productie, vervoer, gebruik en afvoer verbruiken allemaal hulpbronnen.

Primaire lithiumbatterijen kunnen lang meegaan in toepassingen met weinig stroomverbruik, maar zijn desalniettemin wegwerp.

Lithium-ionbatterijen kunnen vele malen worden opgeladen, wat het aantal batterijen dat wordt verbruikt in vaak gebruikte producten kan verminderen.

Herlaadbare batterijen moeten echter nog steeds op de juiste manier worden gerecycled wanneer ze aan het einde van hun levensduur zijn gekomen.

De beste keuze hangt af van de toepassing.

Een sensor die jarenlang moet functioneren, is vaak beter geschikt voor een primaire lithiumbatterij.

Een apparaat dat dagelijks wordt gebruikt, is meestal beter geschikt voor lithium-ion.

In beide gevallen moeten gebruikte batterijen naar geschikte inzamel- of recyclingfaciliteiten worden gestuurd, in plaats van gewoon weggegooid te worden.

Lithium of lithium-ion: welke moet u kiezen?

Begin met te kijken hoe uw apparaat zal worden gebruikt.

Kies een primaire lithiumbatterij wanneer u het volgende nodig hebt:

• Lange stand-by tijd
• Een lage zelfontlading
• Compacte grootte
• Weinig of geen onderhoud
• Geen regelmatig opladen

Kies lithium-ion wanneer u het volgende nodig hebt:

• Herlaadbaarheid
• Frequent gebruik
• Hoger vermogen
• Lichtgewicht energieopslag
• Aangepaste accupakketopties

Voordat u een accu kiest, dient u rekening te houden met spanning, capaciteit, ontladingsstroom, afmetingen, bedrijfstemperatuur, laadmethode en verwachte levensduur.

Bij OEM-producten omvat de keuze van een accu meer dan alleen het selecteren van een capaciteitswaarde.

De accu moet ook passen bij het product, voldoende vermogen leveren, compatibel zijn met de lader, de juiste connector gebruiken en geschikte beveiliging bevatten.

Tcbest levert zowel standaardaccuproducten als aangepaste lithium-ionaccupakketten voor consumentenelektronica, drones, slimme apparaten, industriële apparatuur en energieopslagtoepassingen.

Conclusie

Lithiumbatterijen en lithium-ionbatterijen klinken misschien vergelijkbaar, maar zijn ontworpen voor verschillende doeleinden.

Primaire lithiumbatterijen zijn meestal niet oplaadbaar. Ze zijn een goede keuze voor laagvermogensapparaten die een lange houdbaarheid en een lage zelfontlading vereisen.

Lithium-ionbatterijen zijn oplaadbaar en geschikter voor apparaten die vaak worden gebruikt, zoals smartphones, laptops, drones, elektrisch gereedschap en energieopslagsystemen.

De beste batterij is niet eenvoudigweg degene met de hoogste capaciteit of energiedichtheid.

Het is degene die het beste past bij de specifieke toepassing.

Bij het kiezen van een batterij moet u rekening houden met spanning, capaciteit, stroom, afmetingen, oplaadmethode, bedrijfsomgeving en verwachte levensduur.

Voor standaardbatterijen of aangepaste oplaadbare batterijoplossingen kan Tcbest batterijselectie en maatwerk voor batterijpakketten bieden op basis van verschillende toepassingsvereisten.

Volg altijd de instructies van de fabrikant, laad nooit een batterij op die als niet-oplaadbaar is gemarkeerd, en recycleer gebruikte batterijen op verantwoorde wijze.

Lithium- en lithium-ionbatterijen hebben vergelijkbare namen, maar belangrijke verschillen. Lithiumbatterijen zijn eenmalig en niet oplaadbaar, ideaal voor apparaten met een laag stroomverbruik. Lithium-ionbatterijen zijn oplaadbaar en geschikt voor toepassingen waarbij frequent gebruik wordt gemaakt, zoals smartphones en elektrische voertuigen (EV's). Kies op basis van uw gebruiksnodigten en stroombehoeften.