Ли-ион вс. НиЦад

Литијум-јони (или Ли-јон) батерије су мањих димензија, захтевају мало одржавање и еколошки су сигурније од тога Никал-кадмијум (такође зван НиЦад, НиЦд или Ни-Цд) батерије. Иако имају сличности, Ли-ион и НиЦд батерије разликују се по свом хемијском саставу, утицају на животну средину, примени и трошковима.

Упоредни графикон

Ли-ион у односу на НиЦад упоредни графикон

	Ли-јон	НиЦад
Специфична снага	~ 250- ~ 340 В / кг	1800мха
Ефекат меморије	Не пати од ефекта памћења	Пате од ефекта меморије

Садржај: Ли-ион вс НиЦад

• 1 Електрохемија
• 2 Утицај на животну средину
• 3 Трошак
• 4 Рад и перформансе
• 5 Величине и врсте
• 6 Апликације
• 7 Референце

Електрохемија

Никал-кадмијума батерија користи кадмијум за аноду (негативни терминал), никл оксихидроксид за катоду (позитивни терминал) и водени калијум хидроксид као електролит.

Литијум-јонска батерија користи графит као аноду, литијум оксид за катоду и литијумску со као електролит. Литијум-јони прелазе из негативне електроде у позитивну електроду током пражњења, а назад при пуњењу. Литијум-јонске електрохемијске ћелије користе интеркалирано литијумско једињење као материјал електроде уместо металног литијума, за разлику од једнократних литијумских примарних батерија.

Утицај на животну средину

НиЦад батерије садрже између 6% (индустријске батерије) и 18% (потрошачке батерије) кадмијума, који је токсичан тешки метал и зато захтева посебну бригу током одлагања батерија. Савезна влада га класификује као опасан отпад. У Сједињеним Државама, део цене батерије је накнада за њено правилно одлагање на крају радног века.

Компоненте литијум-јонских батерија су безбедне за животну средину јер је литијум неопасан отпад.

Трошак

Литијум-јонска батерија кошта око 40 процената више због додатног заштитног круга за надгледање напона и струје.

Рад и перформансе

Највећи недостатак никал-кадмијумских батерија је то што пате од „ефекта памћења“ ако се неколико пута празне и поново напуне до истог стања напуњености. Батерија „памти“ тачку у свом циклусу напуњености у којој је почело пуњење, а током наредне употребе напон у том тренутку нагло опада, као да се батерија испразнила. Међутим, капацитет батерије се не смањује значајно. Нека електроника је посебно дизајнирана да издржи овај смањени напон довољно дуго да се напон врати у нормалу. Међутим, неки уређаји нису у могућности да раде током овог периода смањеног напона, а батерија се чини „мртва“ раније него што је то уобичајено.

Сличан ефекат назван депресија напона или лењи ефекат батерије резултат је опетованог прекомерног пуњења. У овом се случају чини да се батерија потпуно напунила, али брзо се празни након само кратког периода рада. Ако се добро третира, никл-кадмијумска батерија може да траје 1000 циклуса или више, пре него што њен капацитет падне испод половине првобитног капацитета.

Други проблем је обрнуто пуњење, које настаје због грешке од стране корисника, или када се батерија од неколико ћелија потпуно испразни. Обрнуто пуњење може смањити живот батерије. Споредни производ повратног пуњења је водоник, што може бити опасно.

Када се не користе редовно, дендрити имају тенденцију развоја у НиЦад батеријама. Дендрити су танки проводљиви кристали који могу продријети у меморију сепаратора између електрода. То доводи до унутрашњих кратких спојева и превременог квара.

Литијум-јонске батерије су мало одржаване. Могу се напунити пре него што се потпуно испразне без стварања „ефекта меморије“ и раде у ширем температурном опсегу. У поређењу са Ни-Цд, само-пражњење у литијум-јону је мање од половине, што га чини погодним за модерне примене на мерачу горива. Једина мана је да је литијум-јонска батерија крхка и да јој је потребан заштитни круг за одржавање сигурног рада. Заштитни круг уграђен је у свако паковање, што ограничава вршни напон сваке ћелије током пуњења и спречава да напон ћелије падне прениско на пражњење. Да би се спречили екстремни температуре, температура ћелије се такође надгледа.

Величине и типови

Ни-Цд ћелије су доступне од ААА до Д, истих величина као алкалне батерије, као и неколико величина више ћелија. Осим појединачних ћелија, доступне су у паковањима до 300 ћелија, које се обично користе у аутомобилским и тешким индустријским апликацијама. За преносне апликације број ћелија је испод 18 ћелија. Постоје две врсте НиЦд батерија: запечаћене и вентилиране.

Ли-ионске батерије су мање, лакше и дају више енергије од никал-кадмијум батерија. Такође су доступне у широком распону облика и величина у 4 врсте формата:

• Мали цилиндрични (чврсто тело без стезаљки, попут оних које се користе у лаптоп батеријама)
• Велико цилиндрично (чврсто тело са великим навојним стезаљкама)
• Торбица (мекана, равна тијела, попут оних која се користе у мобителима)
• Призматични (полутврда пластична футрола са великим навојним стезаљкама, често се користи у вучним пакетима возила)

Ћелије у врећици имају највећу густину енергије због непостојања кућишта. Међутим, потребан је неки спољни облик спречавања да се спречи ширење када је ниво напуњености (СОЦ) висок.

Апликације

НиЦад батерије могу се саставити у батерије или користити појединачно. Мале и минијатурне ћелије могу се користити у батеријама, преносној електроници, фотоапаратима и играчкама. Они могу да напајају високе напонске струје са релативно ниским унутрашњим отпором, што их чини повољним избором за авионе, чамце, аутомобиле, даљинске управљаче електричним моделом, бежичне електричне алате и блиц-камере. Веће поплављене ћелије користе се за стартовање батерија авиона, електрична возила и стање приправности.

Са својствима као што су велика густина енергије, без ефекта меморије и спор губитак напуњености кад се не користи, литијум-јонске батерије су најпопуларнији избор за потрошачку електронику. Такође расту у популарности за војне, електричне аутомобиле и ваздухопловне апликације.

Референце

• хттп://суппорт.радиосхацк.цом/суппорт_туториалс/баттериес/бт-лиион-маин.хтм
• хттп://ен.википедиа.орг/вики/Ницкел-цадмиум_баттери
• хттп://ен.википедиа.орг/вики/Литхиум-ион_баттери