baterie Li-ion versus baterie de litiu

Bateriile cu litiu și bateriile cu ion de litiu sunt adesea confundate, deoarece denumirile lor sună foarte asemănător. Totuși, nu sunt identice.

În termeni simpli, o baterie cu litiu se referă, de obicei, la o baterie primară, necaricabilă, în timp ce o baterie cu ion de litiu este recaricabilă și concepută pentru cicluri repetate de încărcare și descărcare.

Această diferență influențează modul în care funcționează bateria, durata sa de viață, domeniile de utilizare și modul în care trebuie manipulată.

De exemplu, o baterie CR2032 dintr-o cheie auto este, în mod normal, o baterie cu litiu nerecaricabilă. Bateria dintr-un smartphone, un laptop, un dron sau un unelte electrice este, de obicei, o baterie cu ion de litiu recaricabilă.

Deci, pe care dintre ele ar trebui să o alegeți? Depinde de modul în care va fi utilizat dispozitivul.

Acest ghid explică principalele diferențe dintre bateriile cu litiu și cele cu ion de litiu, inclusiv compoziția chimică, posibilitatea de reîncărcare, densitatea energetică, durata de funcționare, aplicațiile, siguranța și impactul asupra mediului.

Ce este o baterie de litiu?

Termenul «baterie cu litiu» se referă, în mod obișnuit, la o baterie primară cu litiu.

Aceste baterii sunt concepute pentru a furniza energie până când energia stocată este epuizată. Ulterior, ele sunt înlocuite, nu reîncărcate.

Unul dintre cele mai mari avantaje ale acestora este durata lungă de stocare. Multe baterii primare cu litiu au o autodescărcare scăzută, ceea ce înseamnă că pot rămâne nefolosite un timp îndelungat și totuși pot oferi o alimentare fiabilă atunci când este necesară.

Tipuri frecvente includ:

• Baterii cu dioxid de mangan și litiu, cum ar fi CR2032
• Baterii cu disulfură de fier și litiu
• Baterii cu clorură de litiu-tionil
• Alte celule primare speciale cu litiu

O celulă tip monedă cu litiu obișnuită furnizează aproximativ 3 V, făcând-o potrivită pentru dispozitive compacte, cum ar fi cheile auto, calculatoarele, balanțele electronice, ceasurile, contoarele și senzorii.

Tcbest oferă diferite tipuri de baterii primare cu litiu pentru electronice de consum, dispozitive inteligente, contoare, produse de securitate și aplicații industriale.

Ce este o baterie cu ioni de litiu?

Bateriile Li-ion funcționează în mod diferit, deoarece sunt concepute pentru a fi reîncărcabile.

În timpul încărcării și descărcării, ionii de litiu se deplasează între electrodul pozitiv și cel negativ. Acest proces reversibil permite utilizarea bateriei din nou și din nou.

O celulă tipică cu litiu-ion include:

• Un electrod pozitiv
• Un electrod negativ, adesea din grafit
• Electrolitul
• Separator
• Colectoare de curent
• Componente de protecție

Multe pachete de baterii cu litiu-ion includ, de asemenea, un sistem de gestionare a bateriei (BMS), care monitorizează tensiunea, curentul, temperatura și alte condiții de funcționare.

Bateriile Li-ion sunt frecvent utilizate în:

• Telefoane inteligente
• Laptopuri
• Dispozitive Bluetooth
• Scule electrice
• Drone
• Biciclete electrice
• Centrale electrice portabile
• Sisteme de stocare a energiei
• Vehicule electrice

Tcbest oferă, de asemenea, celule cu litiu-ion și pachete personalizate de baterii pentru aplicații care necesită energie reîncărcabilă și configurații flexibile ale bateriilor.

Baterie cu litiu vs. baterie cu litiu-ion: diferența principală

Cel mai simplu mod de a înțelege diferența este:

Baterie cu litiu: în mod normal, nereîncărcabilă

Baterie cu litiu-ion: reîncărcabilă

O baterie primară cu litiu este concepută pentru a furniza energia stocată o singură dată.

O baterie cu litiu-ion este concepută pentru a suferi cicluri repetate de încărcare și descărcare.

De exemplu, bateria CR2032 dintr-o telecomandă de mașină poate dura câțiva ani înainte de înlocuire. Bateria unui smartphone, însă, poate fi încărcată aproape în fiecare zi.

Ambele tipuri de baterii sunt utile, dar sunt concepute pentru aplicații foarte diferite.

Cum funcționează o baterie de litiu?

Când o baterie primară cu litiu alimentează un dispozitiv, are loc o reacție chimică în interiorul celulei.

Electronii circulă prin circuitul extern și furnizează energie electrică, în timp ce ionii se deplasează prin electrolitul din interiorul bateriei.

Pe măsură ce bateria continuă să se descarce, materialele active sunt consumate treptat.

După ce energia stocată este epuizată, bateria nu mai poate reveni în siguranță la starea sa inițială.

Din acest motiv, acumulatorii primari cu litiu nu trebuie reîncărcați.

Încercarea de a reîncărca un acumulator cu litiu nepotrivit pentru reîncărcare poate provoca scurgeri, supraîncălzire, creșterea presiunii interne sau chiar incendii.

Verificați întotdeauna eticheta bateriei înainte de reîncărcare.

Cum funcționează un acumulator cu litiu-ion?

Acumulatorii cu litiu-ion folosesc un proces reversibil.

Când bateria este încărcată, ionii de litiu se deplasează de la electrodul pozitiv către cel negativ.

Când bateria alimentează un dispozitiv, aceștia se deplasează înapoi către electrodul pozitiv.

Această deplasare poate fi repetată de multe ori.

Totuși, acumulatorii cu litiu-ion nu au o durată de viață infinită.

La fiecare ciclu de încărcare și descărcare, au loc mici modificări fizice și chimice în interiorul celulei. În timp, rezistența internă poate crește, iar capacitatea disponibilă poate scădea.

Vă puteți da seama de acest lucru la o baterie veche de telefon. Când telefonul era nou, o singură încărcare putea dura întreaga zi. După câțiva ani, s-ar putea să fie nevoie să-l încărcați mai frecvent.

Bateria funcționează încă, dar stochează mai puțină energie decât înainte.

Care are densitate energetică mai mare?

Atât bateriile primare cu litiu, cât și cele cu litiu-ion pot oferi o densitate energetică ridicată, dar punctele lor forte diferă.

Bateriile primare cu litiu sunt cunoscute pentru:

• Durată lungă de valabilitate
• Autodescărcare scăzută
• Energie stocată ridicată pentru utilizare unică

Acest lucru le face potrivite pentru dispozitive care trebuie să funcționeze pe perioade lungi fără înlocuirea frecventă a bateriei.

Bateriile cu litiu-ion sunt cunoscute pentru combinarea densității energetice ridicate cu posibilitatea de reîncărcare.

Aceasta le face ideale pentru electronice portabile și echipamente cu utilizare intensă.

Nu este, așadar, întotdeauna util să se întrebe care tip are „densitate energetică mai mare.”

O întrebare mai potrivită este dacă dispozitivul necesită alimentare de rezervă pe termen lung sau încărcări repetate.

Durata de viață a bateriei și durata de viață în cicluri

Pentru bateriile primare cu litiu, utilizatorii se preocupă, de obicei, de durata de funcționare și de durata de stocare.

O baterie cu litiu dintr-un senzor de putere scăzută poate funcționa timp de câțiva ani, în funcție de dispozitiv și de condițiile de funcționare.

Pentru bateriile Li-ion, durata de viață în cicluri este mai importantă.

Un ciclu al bateriei reprezintă, în general, echivalentul utilizării a 100 % din capacitatea bateriei.

De exemplu, utilizarea a 50 % din capacitatea bateriei astăzi și a altor 50 % mâine este aproximativ echivalentă cu un ciclu complet.

Durata reală de viață în cicluri depinde de:

• Compoziția bateriei
• Temperatură
• Tensiune de încărcare
• Curent de încărcare
• Curent de descărcare
• Adâncimea de descărcare
• Condițiile de depozitare
• Calitatea bateriei

Temperaturile ridicate reprezintă una dintre principalele cauze ale îmbătrânirii accelerate a bateriilor.

Descărcarea frecventă la adâncime, tensiunea excesivă de încărcare și sarcinile mari pot reduce, de asemenea, durata de viață a bateriilor.

Pentru acumulatorii personalizați, calitatea celulelor, proiectarea sistemului de protecție și potrivirea corectă a celulelor sunt, de asemenea, importante.

Tcbest poate personaliza acumulatori cu tehnologie Li-ion în funcție de tensiune, capacitate, dimensiune, curent, tip de conector și cerințe de protecție.

Unde se folosesc acumulatorii cu tehnologie Li-ion?

Acumulatorii primari cu tehnologie Li-ion sunt potriviți pentru dispozitivele care necesită o perioadă lungă de standby și nu necesită încărcare regulată.

Aplicații frecvente includ:

• Chei de mașină
• Ceasuri
• Balanțe electronice
• Calculatoare
• Contoare inteligente
• Senzori de securitate
• Dispozitive de monitorizare la distanță
• Aparate foto
• Echipamente medicale
• Sisteme de memorie de rezervă

O cheie de mașină este un bun exemplu.

Folosește foarte puțină energie, așa că adăugarea unui port de încărcare ar face proiectul mai complicat decât este necesar.

O baterie mică cu litiu în formă de monedă este o soluție mult mai simplă.

Același lucru se aplică senzorilor la distanță care pot funcționa ani de zile fără întreținere regulată.

Unde se folosesc bateriile cu litiu-ion?

Bateriile cu litiu-ion sunt mai potrivite pentru produsele utilizate frecvent.

Exemple comune includ:

• Telefoane inteligente
• Laptopuri
• Electronice fără fir
• Biciclete electrice
• Scule electrice
• Drone
• Stocarea portabilă a energiei
• Echipamente industriale

Un smartphone este un bun exemplu.

Înlocuirea unei baterii nereîncărcabile de fiecare dată când telefonul rămâne fără energie ar fi incomodă și costisitoare.

O baterie reîncărcabilă cu litiu-ion este mult mai practică.

Dronele reprezintă o altă aplicație frecventă.

Bateriile pentru drone trebuie să fie relativ ușoare, dar să ofere în același timp un curent ridicat. În funcție de proiectare, dronele pot utiliza baterii cu ioni de litiu sau baterii polimerice cu litiu.

Tcbest poate oferi soluții personalizate de baterii reîncărcabile, bazate pe tensiune, capacitate, curent de descărcare, dimensiuni, tip de conector și structură a bateriei.

Avantajele bateriilor cu litiu

Bateriile primare cu litiu oferă mai multe avantaje utile.

Durată lungă de valabilitate

Pot păstra energia pentru o perioadă îndelungată, dacă sunt stocate corect.

Autodescărcare scăzută

Pierd relativ puțină sarcină atunci când nu sunt utilizate.

Dimensiune compactă

Bateriile cu litiu pot furniza energie utilă într-un format compact.

Potrivite pentru dispozitive cu consum scăzut

Sunt deosebit de potrivite pentru dispozitivele care necesită doar cantități mici de energie pe perioade lungi.

Principalul dezavantaj este că, în mod normal, nu pot fi reîncărcate.

După epuizare, trebuie înlocuite.

Avantajele bateriilor litiu-ion

Bateriile cu ioni de litiu sunt populare în principal pentru că sunt reîncărcabile.

Recărcabil

Pot fi utilizate în mod repetat, în loc să fie aruncate după o singură descărcare.

Densitate energetică ridicată

Stochează o cantitate utilă de energie fără a deveni prea grele sau voluminoase.

Putere de ieșire ridicată

Multe baterii cu ioni de litiu pot furniza suficient curent pentru echipamente solicitante.

Proiecte Flexibile

Pot fi realizate sub formă de celule cilindrice, celule tip pungă, celule prismatice sau pachete de baterii personalizate.

Aceasta face ca bateriile cu ioni de litiu să fie utile pentru produsele OEM cu forme și cerințe de putere diferite.

Tcbest poate integra, de asemenea, celule cu cabluri, conectori, plăci de protecție și carcase, în funcție de cerințele proiectului.

Care sunt dezavantajele?

Ambele tipuri de baterii au, de asemenea, limitări.

Bateriile primare cu litiu sunt produse monouzură. Pentru dispozitivele care consumă baterii frecvent, costurile de înlocuire pot deveni relativ ridicate.

Bateriile cu ion de litiu pot fi reutilizate, dar își pierd treptat capacitatea în timp.

Ele sunt, de asemenea, mai sensibile la:

• Temperaturi ridicate
• Supra-incarcare
• Descărcare profundă
• Scurtcircuite
• Daune fizice
• Încărcătoare incorecte

Pachetele mai mari de baterii cu ion de litiu pot necesita, de asemenea, sisteme de protecție mai avansate.

Aceasta înseamnă că proiectarea pachetului de baterii este la fel de importantă ca și alegerea celulei potrivite.

Sunt sigure bateriile litiu?

Bateriile primare cu litiu sunt, în general, sigure atunci când sunt utilizate corect.

Regula cea mai importantă este să nu se încarce bateriile marcate ca nefiind reîncărcabile.

Încărcarea unei baterii primare cu litiu poate provoca:

• Scurgere
• Supraîncălzire
• Presiunea internă
• Rupere
• Focul

Bateriile tip monedă necesită, de asemenea, atenție suplimentară din cauza dimensiunii lor mici.

Păstrați-le departe de copii și asigurați-vă că compartimentele pentru baterii sunt închise corespunzător.

Bateriile necompartimentate trebuie, de asemenea, ținute departe de obiecte metalice, cum ar fi cheile, monedele, șuruburile sau uneltele, deoarece acestea pot provoca un scurtcircuit.

Sunt sigure bateriile cu ioni de litiu?

Bateriile cu ioni de litiu sunt, de asemenea, în general sigure atunci când sunt utilizate corect.

Totuși, deteriorarea gravă sau utilizarea incorectă pot duce la „runaway termic” (fugă termică).

Fuga termică este o reacție rapidă de autonclăzire care poate genera gaz, fum sau foc.

Factorii de risc includ:

• Supraîncălzire
• Supra-incarcare
• Circuit scurt
• Triturare
• Perforând
• Încărcare incorectă
• Defecte grave ale celulelor

Pentru a reduce riscul:

• Utilizați încărcătorul corect
• Nu încărcați bateriile umflate sau deteriorate
• Evitaţi temperaturi ridicate
• Nu înțepați și nu striviți bateria
• Opriți utilizarea bateriilor care se încălzesc neobișnuit de mult
• Protejați bornele bateriilor de rezervă
• Urmărește instrucțiunile producătorului

Pentru pachetele de baterii, un sistem adecvat de gestionare a bateriilor (BMS) sau un circuit de protecție poate ajuta la monitorizarea supraîncărcării, descărcării excesive, supracurenților și a altor condiții anormale.

Ce tip de baterie este mai prietenoas pentru mediu?

Ambele tipuri de baterii au un impact asupra mediului.

Extracția materiilor prime, fabricarea, transportul, utilizarea și eliminarea consumă toate resurse.

Bateriile primare cu litiu pot dura mult timp în aplicații cu consum redus de energie, dar rămân totuși baterii nereîncărcabile.

Bateriile cu litiu-ion pot fi încărcate de multe ori, ceea ce poate reduce numărul de baterii consumate în produsele utilizate frecvent.

Totuși, bateriile reîncărcabile necesită totuși reciclare corespunzătoare la sfârșitul duratei lor de viață.

Alegerea mai bună depinde de aplicație.

Un senzor care trebuie să funcționeze timp de ani poate fi mai potrivit pentru o baterie primară cu litiu.

Un dispozitiv utilizat în fiecare zi este, de obicei, mai potrivit pentru baterii cu litiu-ion.

În ambele cazuri, bateriile uzate trebuie trimise la centre adecvate de colectare sau reciclare, nu aruncate pur și simplu.

Litiu sau litiu-ion: Ce alegeți?

Începeți prin a analiza modul în care va fi folosit dispozitivul dumneavoastră.

Alegeți o baterie primară cu litiu atunci când aveți nevoie de:

• Timp lung de standby
• Autodescărcare scăzută
• Dimensiune compactă
• Întreținere minimă sau niciuna
• Fără încărcare regulată

Alegeți litiu-ion atunci când aveți nevoie de:

• Capacitate de reîncărcare
• Utilizare frecventă
• Producere Mai Mare de Putere
• Stocare ușoară a energiei
• Opțiuni personalizate de baterii

Înainte de a selecta o baterie, luați în considerare tensiunea, capacitatea, curentul de descărcare, dimensiunea, temperatura de funcționare, metoda de încărcare și durata de viață prevăzută.

Pentru produsele OEM, selecția bateriei implică mai mult decât alegerea unei valori de capacitate.

Bateria trebuie, de asemenea, să se potrivească produsului, să furnizeze putere suficientă, să fie compatibilă cu încărcătorul, să utilizeze conectorul potrivit și să includă protecții adecvate.

Tcbest oferă atât produse standard de baterii, cât și pachete personalizate de baterii cu ioni de litiu pentru electronice de consum, drona, dispozitive inteligente, echipamente industriale și aplicații de stocare a energiei.

Concluzie

Bateriile cu litiu și bateriile cu ioni de litiu pot suna similar, dar sunt concepute pentru scopuri diferite.

Bateriile primare cu litiu sunt, în mod normal, neîncărcabile. Ele reprezintă o alegere bună pentru dispozitive cu consum redus de energie care necesită o durată lungă de stocare și o autodescărcare scăzută.

Bateriile cu ioni de litiu sunt reîncărcabile și sunt mai potrivite pentru dispozitivele utilizate frecvent, cum ar fi smartphone-urile, laptop-urile, dronațele, uneltele electrice și echipamentele de stocare a energiei.

Cea mai bună baterie nu este pur și simplu cea cu cea mai mare capacitate sau densitate energetică.

Este cea care se potrivește aplicației reale.

La alegerea unei baterii, luați în considerare tensiunea, capacitatea, curentul, dimensiunile, metoda de încărcare, mediul de funcționare și durata de viață prevăzută.

Pentru baterii standard sau soluții personalizate de baterii reîncărcabile, Tcbest poate oferi selecția bateriilor și personalizarea pachetelor de baterii în funcție de cerințele specifice ale fiecărei aplicații.

Respectați întotdeauna instrucțiunile producătorului, nu reîncărcați niciodată o baterie marcată ca nefiind reîncărcabilă și reciclați responsabil bateriile uzate.

Bateriile cu litiu și bateriile cu ion de litiu au denumiri asemănătoare, dar diferențe esențiale. Bateriile cu litiu sunt monouzură și neîncărcabile, ideale pentru dispozitive cu consum redus de energie. Bateriile cu ion de litiu sunt încărcabile și pot fi utilizate în aplicații care necesită o utilizare frecventă, cum ar fi smartphone-urile și vehiculele electrice (EV). Alegeți în funcție de nevoile de utilizare și de cerințele de putere.