li-jonbatteri jämfört med litiumbatteri

Litiumbatterier och litiumjonbatterier förväxlas ofta eftersom deras namn låter mycket lika. Men de är inte samma sak.

I enkla termer avser ett litiumbatteri vanligtvis ett primärt, icke-återladdningsbart batteri, medan ett litiumjonbatteri är återladdningsbart och utformat för upprepad laddning och urladdning.

Den skillnaden påverkar hur batteriet fungerar, hur länge det håller, var det används och hur det ska hanteras.

Till exempel är ett CR2032-batteri i en bilnyckel normalt ett engångslitiumbatteri. Batteriet i en smartphone, bärbar dator, drönare eller elverktyg är vanligtvis ett återladdningsbart litiumjonbatteri.

Vilket av dem bör du välja? Det beror på hur enheten kommer att användas.

Den här guiden förklarar de viktigaste skillnaderna mellan litium- och litiumjonbatterier, inklusive kemi, återladdningsbarhet, energitäthet, livslängd, användningsområden, säkerhet och miljöpåverkan.

Vad är en litiumbatteri?

Termen "litiumbatteri" avser vanligtvis ett primärt litiumbatteri.

Dessa batterier är utformade för att leverera ström tills deras lagrade energi är förbrukad. Därefter byts de ut istället for att laddas om.

En av deras största fördelar är lång lagringstid. Många primära litiumbatterier har låg självurladdning, vilket innebär att de kan stå oanvända i lång tid och ändå ge pålitlig ström när det behövs.

Vanliga typer inkluderar:

• Litium-mangandioxidbatterier, till exempel CR2032
• Litium-järndisulfidbatterier
• Litiumtioylkloridbatterier
• Andra specialiserade primära litiumceller

En typisk litiumknappcell ger cirka 3 V, vilket gör den lämplig för kompakta enheter såsom bilnycklar, miniräknare, elektroniska vågar, klockor, mätinstrument och sensorer.

Tcbest levererar olika typer av primära litiumbatterier för konsumentelektronik, smarta enheter, mätinstrument, säkerhetsprodukter och industriella applikationer.

Vad är ett litiumjonbatteri?

Litiumjonbatterier fungerar annorlunda eftersom de är utformade för att kunna laddas om.

Under laddning och urladdning rör sig litiumjoner mellan den positiva och den negativa elektroden. Denna omvändbara process gör att batteriet kan användas om och om igen.

En typisk litiumjoncell inkluderar:

• En positiv elektrod
• En negativ elektrod, ofta grafit
• Elektrolyten
• Separator
• Ströminsamlare
• Skyddskomponenter

Många litiumjonbatteripaket inkluderar också ett batterihanteringssystem, eller BMS, för att övervaka spänning, ström, temperatur och andra driftsförhållanden.

Litiumjonbatterier används vanligtvis i:

• Smartphones
• Laptops
• Bluetooth-enheter
• Elverktyg
• Drönare
• Elcyklar
• Bärbara kraftverk
• Energilagringssystem
• Elfordon

Tcbest tillhandahåller också litiumjonceller och anpassade batteripaket för applikationer som kräver återladdbar kraft och flexibla batterikonfigurationer.

Litiumbatteri jämfört med litiumjonbatteri: Huvudskillnaden

Det enklaste sättet att förstå skillnaden är:

Litiumbatteri: vanligtvis icke-laddbart

Litiumjonbatteri: laddbart

Ett primärt litiumbatteri är utformat för att leverera sin lagrade energi en gång.

Ett litiumjonbatteri är utformat för att genomgå upprepad laddning och urladdning.

Till exempel kan CR2032-batteriet i en bilnyckel hålla flera år innan det behöver bytas. Ett smarttelefonbatteri däremot kan laddas nästan varje dag.

Båda batterityperna är användbara, men de är utformade för mycket olika applikationer.

Hur fungerar en litiumbatteri?

När ett primärt litiumbatteri driver en enhet sker en kemisk reaktion inuti cellen.

Elektroner flödar genom den yttre kretsen och tillhandahåller elektrisk energi, medan joner rör sig genom elektrolyten inuti batteriet.

När batteriet fortsätter att urladdas förbrukas de aktiva materialen successivt.

När den lagrade energin är förbrukad kan batteriet inte säkert återgå till sitt ursprungliga tillfälle.

Därför bör primära litiumbatterier inte laddas om.

Att försöka ladda om ett icke-återladdningsbart litiumbatteri kan orsaka läckage, överhettning, inre tryckuppbyggnad eller till och med brand.

Kontrollera alltid batterietiketten innan du laddar.

Hur fungerar ett litiumjonbatteri?

Litiumjonbatterier använder en omvändbar process.

När batteriet laddas flyttar litiumjoner sig från den positiva elektroden till den negativa elektroden.

När batteriet driver en enhet flyttar de sig tillbaka mot den positiva elektroden.

Denna rörelse kan upprepas många gånger.

Litiumjonbatterier håller dock inte evigt.

Vid varje laddnings- och urladdningscykel sker små fysiska och kemiska förändringar inuti cellen. Med tiden kan den inre resistansen öka och den tillgängliga kapaciteten minska.

Du kan märka detta med ett äldre mobiltelefonbatteri. När telefonen var ny kunde en laddning räcka hela dagen. Efter flera år kan den behöva laddas oftare.

Batteriet fungerar fortfarande, men lagrar mindre energi än tidigare.

Vilken har högre energitäthet?

Både primära litiumbatterier och litiumjonbatterier kan erbjuda hög energitäthet, men deras styrkor skiljer sig åt.

Primära litiumbatterier är kända för:

• Lång hållbarhet
• Låg självurladdning
• Hög lagrad energi för engångsanvändning

Det gör dem lämpliga för enheter som måste fungera under långa perioder utan regelbunden batteribyte.

Litiumjonbatterier är kända för att kombinera hög energitäthet med återladdbarhet.

Det gör dem idealiska för bärbara elektronikenheter och utrustning med hög användning.

Det är därför inte alltid meningsfullt att fråga vilken typ som har ”högre energitäthet”.

En bättre fråga är om enheten behöver ström för långvarig vänteläge eller upprepad laddning.

Batterilivslängd och cykellivslängd

För primära litiumbatterier är användare vanligtvis intresserade av driftlivslängd och lagringslivslängd.

Ett litiumbatteri i en låg-effektsensor kan fungera i flera år, beroende på enheten och driftförhållandena.

För litiumjonbatterier är cykellivslängden viktigare.

En battericykel representerar i allmänhet motsvarigheten till att använda 100 % av batteriets kapacitet.

Till exempel motsvarar att idag använda 50 % av batteriet och sedan ytterligare 50 % imorgon ungefär en fullständig cykel.

Den faktiska cykellivslängden beror på:

• Batterikemi
• Temperatur
• Laddningsspänning
• Laddningsström
• Utladdningsström
• Utladdningshalv
• Förvaring
• Batterikvalitet

Höga temperaturer är en av de främsta orsakerna till snabbare batteriåldring.

Frekventa djupa urladdningar, för hög laddningsspänning och tunga belastningar kan också minska batteriets livslängd.

För anpassade batteripack är cellkvalitet, skyddskonstruktion och korrekt cellmatchning också viktiga faktorer.

Tcbest kan anpassa litiumbatteripack enligt spännings-, kapacitets-, storleks-, ström-, kontakt- och skyddskrav.

Var används litiumbatterier?

Primära litiumbatterier är lämpliga för enheter som kräver lång väntetid och inte behöver regelbunden laddning.

Vanliga tillämpningar inkluderar:

• Bilsystem
• Klockor
• Elektroniska vågar
• Räknare
• Smartmätare
• Säkerhets sensorer
• Fjärrövervakningsenheter
• Kameran
• Medicinsk utrustning
• Säkerhetskopieringssystem för minne

En bilnyckel är ett bra exempel.

Den använder mycket lite effekt, så att lägga till en laddningsport skulle göra konstruktionen mer komplicerad än nödvändigt.

Ett litet litiumknappcellsbatteri är en mycket enklare lösning.

Samma sak gäller för fjärrsensorer som kan fungera i år utan regelbunden underhåll.

Var används litiumjonbatterier?

Litiumjonbatterier är bättre lämpade för produkter som används ofta.

Vanliga exempel inkluderar:

• Smartphones
• Laptops
• Trådlös elektronik
• Elcyklar
• Elverktyg
• Drönare
• Bärbar energilagring
• Industriell utrustning

En smarttelefon är ett bra exempel.

Att byta ett engångsbatteri varje gång telefonen går ur ström skulle vara besvärligt och dyrt.

Ett omladdningsbart litiumjonbatteri är mycket mer praktiskt.

Drönare är en annan vanlig applikation.

Drönarbatterier måste vara relativt lättviktiga samtidigt som de levererar hög ström. Beroende på konstruktionen kan drönare använda litiumjon- eller litiumpolymertbatterier.

Tcbest kan erbjuda anpassade återladdningsbara batterilösningar baserat på spänning, kapacitet, urladdningsström, dimensioner, kontakttyp och batteripackets struktur.

Fördelar med litiumbatterier

Primära litiumbatterier erbjuder flera användbara fördelar.

Lång hållbarhet

De kan behålla energi i lång tid när de lagras korrekt.

Låg självurladdning

De förlorar relativt lite laddning när de inte används.

Kompakt storlek

Litiumbatterier kan tillhandahålla användbar energi i ett litet format.

Lämpliga för låg-effektförbrukande enheter

De är särskilt lämpliga för enheter som endast behöver små mängder effekt under långa perioder.

Den främsta nackdelen är att de normalt inte kan laddas om.

När de är uttömda måste de bytas ut.

Fördelar med litiumjonbatterier

Litiumjonbatterier är populära främst därför att de är laddbara.

Laddningsbar

De kan användas upprepade gånger i stället för att kasseras efter en enda urladdning.

Hög energitäthet

De lagrar en användbar mängd energi utan att bli för tunga eller volyminnga.

Kraftfull effektutmatning

Många litiumjonbatterier kan leverera tillräckligt med ström för krävande utrustning.

Flexibla Design

De kan tillverkas som cylindriska celler, påseceller, prismatiska celler eller anpassade batteripaket.

Detta gör litiumjonbatterier användbara för OEM-produkter med olika former och effektkrav.

Tcbest kan också integrera celler med kablar, kontakter, skyddskort och höljen enligt projektens krav.

Vilka är nackdelarna?

Båda batterityperna har också begränsningar.

Primära litiumbatterier är engångsprodukter. För enheter som förbrukar batterier ofta kan kostnaderna för utbyte bli relativt höga.

Litiumjonbatterier kan återanvändas, men de förlorar gradvis kapacitet över tid.

De är också mer känslomässiga för:

• Hög Temperatur
• Överladdning
• Djupurladdning
• Kortslutning
• Fysisk skada
• Felaktiga laddare

Större litiumjonbatteripaket kan också kräva mer avancerade skyddssystem.

Detta innebär att designen av batteripaketet är lika viktig som valet av rätt cell.

Är litiumbatterier säkra?

Primära litiumbatterier är i allmänhet säkra om de används på rätt sätt.

Den viktigaste regeln är att aldrig ladda batterier som är märkta som icke-laddbara.

Att ladda ett primärt litiumbatteri kan orsaka:

• Läckage
• Överhettning
• Inre tryck
• Sprickbildning
• Varumärke

Myntbatterier kräver också extra omsorg på grund av sin lilla storlek.

Håll dem borta från barn och se till att batterifacken är ordentligt säkrade.

Lösa batterier bör också hållas borta från metallföremål som nycklar, mynt, skruvar eller verktyg, eftersom dessa kan orsaka kortslutning.

Är litiumjonbatterier säkra?

Litiumjonbatterier är i allmänhet också säkra om de används på rätt sätt.

Allvarlig skada eller felaktig användning kan dock leda till termisk genomlöpning.

Termisk genomlöpning är en snabb självuppvärmningsreaktion som kan producera gas, rök eller eld.

Riskfaktorer inkluderar:

• Överhettning
• Överladdning
• Kortslutning
• Träda
• Bohrande
• Felaktig laddning
• Allvarliga celldefekter

För att minska risker:

• Använd rätt laddare
• Ladda inte svullna eller skadade batterier
• Undvik höga temperaturer
• Punktera eller krossa inte batteriet
• Sluta använda batterier som blir ovanligt heta
• Skydda extra batteriers poler
• Följ tillverkarens instruktioner

För batteripaket kan en lämplig BMS eller skyddskrets hjälpa till att övervaka överladdning, urladdning, för hög ström och andra avvikande förhållanden.

Vilket batteri är bättre för miljön?

Båda batterityperna har en miljöpåverkan.

Extraktion av råmaterial, tillverkning, transport, användning och bortskaffning förbrukar alla resurser.

Primära litiumbatterier kan vara långlivade i låg-effektsapplikationer, men de är ändå engångsbatterier.

Litiumjonbatterier kan laddas många gånger, vilket kan minska antalet batterier som förbrukas i produkter som används ofta.

Återladdningsbara batterier kräver dock fortfarande korrekt återvinning när de når slutet av sin livslängd.

Det bättre valet beror på applikationen.

En sensor som måste fungera i år kan vara bättre lämpad för en primär litiumbatteri.

En enhet som används varje dag är vanligtvis bättre lämpad för litiumjon.

I båda fallen bör använda batterier skickas till lämpliga insamlings- eller återvinningsanläggningar istället for att bara kastas bort.

Litium eller litiumjon: Vilken ska du välja?

Börja med att titta på hur din enhet kommer att användas.

Välj en primär litiumbatteri när du behöver:

• Lång standby-tid
• Låg självurladdning
• Kompakt storlek
• Liten eller ingen underhåll
• Ingen regelbunden laddning

Välj litiumjon när du behöver:

• Återladdningsbarhet
• Vid frekvent användning
• Högre Effektautmatning
• Lättviktigt energilager
• Anpassade batteripackalternativ

Innan du väljer ett batteri bör du överväga spänning, kapacitet, urladdningsström, storlek, driftstemperatur, laddningsmetod och förväntad livslängd.

För OEM-produkter innebär batterival mer än att bara välja en kapacitetsvärde.

Batteriet måste också passa produkten, tillhandahålla tillräcklig effekt, vara kompatibelt med laddaren, använda rätt kontakt och inkludera lämplig skyddsfunktion.

Tcbest erbjuder både standardbatterier och anpassade litiumjonbatteripack för konsumentelektronik, drönare, smarta enheter, industriell utrustning och energilagringsapplikationer.

Slutsats

Litiumbatterier och litiumjonbatterier låter liknande, men de är utformade för olika ändamål.

Primära litiumbatterier är vanligtvis icke-återladdbara. De är ett bra val för låg-effektenheter som kräver lång lagringstid och låg självurladdning.

Litiumjonbatterier är återladdningsbara och lämpar sig bättre för enheter som används ofta, till exempel smartphones, bärbara datorer, drönare, elverktyg och energilagringsutrustning.

Det bästa batteriet är inte bara det med högst kapacitet eller energitäthet.

Det är det som passar den faktiska applikationen.

Vid val av batteri bör du ta hänsyn till spänning, kapacitet, ström, mått, laddningsmetod, driftsmiljö och förväntad livslängd.

För standardbatterier eller anpassade återladdningsbara batterilösningar kan Tcbest erbjuda batterival och anpassning av batteripack baserat på olika applikationskrav.

Följ alltid tillverkarens instruktioner, ladda aldrig ett batteri som är märkt som icke-återladdningsbart och återvinn använda batterier ansvarsfullt.

Litium- och litiumjonbatterier har liknande namn men viktiga skillnader. Litiumbatterier är engångsbatterier och icke-laddbara, idealiska för låg-effektsenheter. Litiumjonbatterier är laddbara och lämpar sig för applikationer med frekvent användning, till exempel smarttelefoner och elbilar. Välj baserat på användningsbehov och effektkrav