แบตเตอรี่ Li-ion หรือ Ni-Cd

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและนิกเกิลแคดเมียมเป็นแหล่งจ่ายพลังงานสองชั้นยอดนิยม แต่ละคนมีขอบเขตที่แน่นอนของแอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุดและความล้มเหลวของผู้ใช้มักจะเกี่ยวข้องกับความไม่รู้คุณสมบัติของแบตเตอรี่ดังกล่าว ด้วยคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันมากมายแบตเตอรี่ Li-Ion และ NiCd แตกต่างกันในองค์ประกอบทางเคมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมการใช้งานและค่าใช้จ่าย

แบตเตอรี่ Li-Ion และ Ni-Cd มีอะไรเหมือนกัน

แบบฟอร์มและพารามิเตอร์บางอย่างของคลาสแบตเตอรี่เหล่านี้ถูกกำหนดโดย GOST 26692-85 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มาตรฐานนี้กำหนดไว้สำหรับทั้งสองประเภท:

1. ขนาดโดยรวม
2. ขั้นตอนการยอมรับและทดสอบ
3. เงื่อนไขการใช้งานอย่างปลอดภัย
4. ความสมบูรณ์ของการจัดส่ง
5. การทำฉลากบรรจุภัณฑ์และการขนส่งแก่ผู้บริโภค
6. รายการคำแนะนำสำหรับการใช้งานที่ปลอดภัย
7. การรับประกันของผู้ผลิต

สำคัญ! เนื่องจากแอปพลิเคชันของแบตเตอรี่ประเภทนี้มีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง GOST R IEC 61426-1-2014 จึงเพิ่งเปิดตัวและนำไปใช้ซึ่งกำหนดข้อกำหนดทั่วไปสำหรับแบตเตอรี่ที่ใช้เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน (ตัวอย่างเช่นในเซลล์แสงอาทิตย์)

ช่วงของความจุของแบตเตอรี่ก็มีเหมือนกัน: ทั้งคู่สามารถผลิตได้โดยมีตัวบ่งชี้ตั้งแต่ 1.2 ถึง 3.6 Ah ·หรือมากกว่า คุณสมบัติทั่วไปสามารถเรียกได้ว่าประสิทธิภาพของรอบการชาร์จ / คายประจุซึ่งขึ้นอยู่กับผู้ผลิตนั้น ๆ อยู่ในช่วง 70 ... 90%

ความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่ Li-Ion และ Ni-Cd

ให้เราเปรียบเทียบคุณสมบัติดังต่อไปนี้: สาระสำคัญของกระบวนการไฟฟ้าเคมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมราคาคุณสมบัติของการใช้งานและผลผลิตรวมถึงการใช้งานจริง

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม ใช้แคดเมียมเป็นขั้วบวก (ขั้วลบ), นิกเกิลออกซีไฮดรอกไซด์เป็นขั้วลบ (ขั้วบวก) และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์น้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ใช้กราไฟท์เป็นขั้วบวกลิเธียมออกไซด์สำหรับแคโทดและเกลือลิเธียมเป็นอิเล็กโทรไลต์ ลิเธียมไอออนเคลื่อนที่จากขั้วลบไปยังค่าบวกในระหว่างการคายประจุและในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อทำการชาร์จ

แบตเตอรี่ Ni-Cd ประกอบด้วยแคดเมียมแคดเมียม 6% (สำหรับแหล่งอุตสาหกรรม) ถึง 18% (สำหรับแบตเตอรี่ผู้บริโภค) ซึ่งเป็นโลหะหนักที่เป็นพิษดังนั้นจึงต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในการถอดและกำจัดแบตเตอรี่ที่ใช้แล้ว ของเสียดังกล่าวถือว่าเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ในเวลาเดียวกันส่วนประกอบทั้งหมดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเนื่องจากลิเธียมไม่ใช่โลหะที่เป็นพิษ

ในแง่ของต้นทุนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีราคาแพงกว่านิกเกิลแคดเมียมประมาณ 40% นี่คือคำอธิบายโดยต้นทุนการผลิตที่สำคัญสำหรับการจัดหาวงจรป้องกันเพิ่มเติมที่ควบคุมพารามิเตอร์ของแรงดันไฟฟ้า, กระแสและพลังงาน

ลิเธียมไอออนดีกว่านิกเกิลแคดเมียม

ข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมคือการยึดมั่นใน "หน่วยความจำเอฟเฟกต์" ที่เรียกว่าเมื่อพวกเขาถูกปล่อยออกมาและชาร์จให้อยู่ในสถานะความจุเดียวกันหลายครั้งแบตเตอรี่จะ“ จำ” จุดที่อยู่ในรอบการชาร์จที่เริ่มต้นการชาร์จใหม่และในระหว่างการใช้งานครั้งต่อไปแรงดัน ณ จุดนี้จะลดลงอย่างกระทันหันราวกับว่าแบตเตอรี่ถูกปล่อยออกมา

อย่างไรก็ตามความจุของแบตเตอรี่จะลดลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางประเภทได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อต้านทานแรงดันไฟฟ้าตกเช่นนี้เป็นเวลานานพอที่จะทำให้แรงดันไฟฟ้ากลับสู่สภาวะปกติ อย่างไรก็ตามอุปกรณ์และอุปกรณ์บางอย่างจะปิดในช่วงเวลานี้ดังนั้นแบตเตอรี่ดูเหมือนจะ "ตาย" เร็วกว่าปกติ

ผลที่คล้ายกันที่เรียกว่าภาวะซึมเศร้าความเครียดเป็นผลมาจากการชาร์จซ้ำ ในกรณีนี้แบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว แต่จะหมดเร็วหลังจากใช้งานไม่นาน

ปัญหาอีกประการคือเอฟเฟกต์ "ประจุไฟย้อนกลับ" ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากข้อผิดพลาดของผู้ใช้หรือเมื่อแบตเตอรี่ของเซลล์หลายก้อนถูกปล่อยออกมาอย่างสมบูรณ์ การชาร์จแบบย้อนกลับจะทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง ผลพลอยได้จากการชาร์จแบบย้อนกลับคือก๊าซไฮโดรเจนซึ่งเป็นอันตราย

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: การชาร์จแบบย้อนกลับเกิดขึ้นกับการใช้งานที่ผิดปกติของแหล่งพลังงานนิกเกิลแคดเมียม จากนั้น dendrites จะเกิดขึ้นและแพร่กระจายในแบตเตอรี่ - เป็นผลึกนำไฟฟ้าบาง ๆ ที่สามารถทะลุผ่านเยื่อแยกระหว่างอิเล็กโทรด สิ่งนี้นำไปสู่การลัดวงจรภายในและความล้มเหลวของแบตเตอรี่ก่อนเวลาอันควร

ในทางตรงกันข้ามแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่ต้องการการบริการในระดับสูง พวกเขาสามารถชาร์จก่อนที่พวกเขาจะถูกปล่อยออกอย่างสมบูรณ์ (โดยไม่ต้องก่อตัวของ "หน่วยความจำผล") และทำงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น เมื่อเทียบกับ Ni-Cd การคายประจุเองในลิเธียมไอออนจะน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของความจุทั้งหมดซึ่งจะเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ดังกล่าว ดังนั้นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามารถเก็บไว้ได้นานหลายเดือนโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมดีกว่า Li-ion

แบตเตอรี่ NiCd สามารถประกอบเป็นชุดแบตเตอรี่หรือใช้แยกกัน แบตเตอรี่เหล่านี้มีขนาดเล็กและเล็กดังนั้นจึงสามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้เช่นไฟฉายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพากล้องและกล้องวิดีโอรวมถึงของเล่น สำหรับขนาดเล็กแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมให้กระแสพัลส์สูงที่มีความต้านทานภายในค่อนข้างต่ำซึ่งทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับเครื่องบินเรือเรือรถยนต์สำหรับเครื่องมือไฟฟ้าไร้สายและรีโมทคอนโทรลที่ควบคุมได้จากระยะไกล คุณค่าของความจุใน mah ไม่ได้มีบทบาทพิเศษ

แบตเตอรี่ Ni-Cd ขนาดใหญ่ใช้สำหรับสตาร์ทเตอร์อากาศยานพาหนะไฟฟ้าและเป็นแหล่งพลังงานสำรอง

สำคัญ! ข้อเสียที่เห็นได้ชัดเจนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคือความเปราะบาง ดังนั้นเพื่อความปลอดภัยในการใช้งานแบตเตอรี่ดังกล่าวจะต้องมีวงจรป้องกันพิเศษ

วงจรป้องกันถูกออกแบบมาเพื่อ จำกัด แรงดันไฟฟ้าสูงสุดในระหว่างการชาร์จแบตเตอรี่หรือแบตเตอรี่ มันกำจัดความเป็นไปได้ของแรงดันตกซึ่งสามารถสังเกตได้ในระหว่างการปลดปล่อยของแหล่งพลังงาน เพื่อป้องกันอุณหภูมิสูงและปรับปรุงความปลอดภัยของแอปพลิเคชันอุณหภูมิภายในตู้ควบคุมจะถูกควบคุมด้วย ทั้งหมดนี้เป็นการเพิ่มต้นทุนและเพิ่มขนาดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

เมื่อพิจารณาถึงคุณภาพเช่นความหนาแน่นพลังงานสูงการขาดหน่วยความจำผลกระทบและการสูญเสียประจุช้าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารในเทคโนโลยีการบินและอวกาศเช่นเดียวกับแหล่งพลังงานสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าสมัยใหม่ .

ไหนดีกว่า: Li-Ion หรือ Ni-Cd

เป็นไปไม่ได้ที่จะตอบคำถามนี้อย่างแจ่มแจ้งและไม่จำเป็น แบตเตอรี่แต่ละประเภทมีแอปพลิเคชั่นที่มีเหตุผลของตัวเองแบตเตอรี่ Ni-Cd มีราคาถูกกว่าและมีจำนวนรอบการชาร์จ / คายประจุจำนวนมาก (ซึ่งไม่ควรทำบ่อยครั้ง!) แบตเตอรี่ Li-Ion มีขนาดกะทัดรัดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานขึ้นและไม่มี“ หน่วยความจำเอฟเฟกต์” สามารถทำงานในช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น

ยังมีคำถามใช่ไหม ถามพวกเขาในความคิดเห็น!