Li-ion vs NiCad
Share
Litium-ion (atau Li-ion) bateri lebih kecil saiz, memerlukan penyelenggaraan yang rendah dan lebih selamat daripada alam sekitar Nikel-kadmium (juga dipanggil NiCad, NiCd atau Ni-Cd) bateri. Walaupun mereka mempunyai persamaan, Li-ion dan bateri NiCd berbeza dalam komposisi kimia mereka, kesan alam sekitar, aplikasi dan kos.
Carta perbandingan
| Li-ion | NiCad | |
|---|---|---|
| Kuasa khusus | ~ 250- ~ 340 W / kg | 1800mha |
| Kesan ingatan | Jangan mengalami kesan ingatan | Menderita dari kesan ingatan |
Kandungan: Li-ion vs NiCad
- 1 elektrokimia
- 2 Kesan Alam Sekitar
- 3 Kos
- 4 Operasi dan Prestasi
- 5 Saiz dan Jenis
- 6 Aplikasi
- 7 Rujukan
Elektrokimia
Bateri nikel-kadmium menggunakan kadmium untuk anod (terminal negatif), nikel oxyhydroxide untuk katod (terminal positif) dan kalium hidroksida berair sebagai elektrolit.
Bateri litium-ion menggunakan grafit sebagai anoda, litium oksida untuk katod dan garam litium sebagai elektrolit. Ion litium bergerak dari elektrod negatif ke elektrod positif semasa pelepasan, dan kembali apabila mengecas. Sel elektrokimia litium menggunakan sebatian litium yang disambungkan sebagai bahan elektrod bukan litium logam, tidak seperti litium bateri utama boleh guna.
Kesan alam sekitar
Bateri NiCad mengandungi antara 6% (bateri perindustrian) dan 18% (bateri pengguna) kadmium, yang merupakan logam berat toksik dan oleh itu memerlukan penjagaan khas semasa pelupusan bateri. Kerajaan persekutuan mengklasifikasikannya sebagai sisa berbahaya. Di Amerika Syarikat, sebahagian daripada harga bateri adalah bayaran untuk pelupusannya yang tepat pada akhir hayat perkhidmatannya.
Komponen bateri lithium-ion adalah selamat dari alam litium kerana sisa tidak berbahaya.
Kos
Bateri lithium-ion menelan kos lebih kurang 40 peratus untuk menghasilkan kerana litar perlindungan tambahan untuk memantau voltan dan arus.
Operasi dan Prestasi
Kelemahan terbesar bateri nikel-kadmium ialah mereka mengalami "kesan ingatan" jika mereka dilepaskan dan diisi semula ke keadaan yang sama beberapa kali. Bateri "mengingati" titik dalam kitaran casnya di mana pengisian semula bermula dan semasa penggunaan selanjutnya voltan tiba-tiba turun pada ketika itu, seolah-olah bateri telah dilepaskan. Bagaimanapun, kapasiti bateri tidak dapat dikurangkan dengan ketara. Sesetengah elektronik terutamanya direka untuk menahan voltan berkurangan ini cukup lama untuk voltan untuk kembali normal. Bagaimanapun, sesetengah peranti tidak dapat beroperasi melalui tempoh voltan menurun ini, dan bateri kelihatan "mati" lebih awal daripada biasa.
Kesan yang sama dipanggil kemurungan voltan atau kesan bateri yang malas, hasil daripada pengecasan berulang. Dalam keadaan ini, bateri nampaknya terisi penuh tetapi dilepaskan dengan cepat selepas hanya satu tempoh operasi yang singkat. Sekiranya dirawat dengan baik, bateri nikel-kadmium boleh bertahan selama 1,000 kitaran atau lebih sebelum kapasitinya jatuh di bawah setengah kapasiti asalnya.
Satu lagi masalah ialah pengecasan terbalik, yang berlaku disebabkan oleh ralat oleh pengguna, atau apabila bateri beberapa sel telah dilepaskan sepenuhnya. Pengecasan terbalik boleh mengurangkan hayat bateri. Hasil sampingan pengebilan terbalik adalah gas hidrogen, yang boleh berbahaya.
Apabila tidak digunakan secara teratur, dendrit cenderung berkembang di bateri NiCad. Dendrites adalah kristal konduktif nipis yang boleh menembusi membran pemisah antara elektrod. Ini membawa kepada litar pintas dalaman dan kegagalan awal.
Bateri litium-ion adalah penyelenggaraan yang rendah. Mereka boleh dicas semula sebelum ia dibuang sepenuhnya tanpa mewujudkan "kesan ingatan" dan beroperasi dalam julat suhu yang lebih luas. Apabila dibandingkan dengan Ni-Cd, pelepasan sendiri dalam lithium-ion adalah kurang daripada separuh, menjadikannya sesuai untuk aplikasi tolok bahan api moden. Satu-satunya kelemahan ialah bateri lithium-ion adalah rapuh dan memerlukan litar perlindungan untuk mengekalkan operasi yang selamat. Litar perlindungan dibina ke dalam setiap pek, yang menghadkan voltan puncak setiap sel semasa caj dan menghalang voltan sel daripada jatuh terlalu rendah pada pelepasan. Untuk mengelakkan suhu melampau suhu sel juga dipantau.
Saiz dan Jenis
Sel Ni-Cd boleh didapati dari AAA hingga D, saiz yang sama dengan bateri alkali, serta beberapa saiz sel-sel. Sebagai tambahan kepada sel tunggal, ia boleh didapati dalam bungkusan sehingga 300 sel, yang biasa digunakan dalam aplikasi industri automotif dan tugas berat. Untuk aplikasi mudah alih, bilangan sel berada di bawah 18 sel. Terdapat 2 jenis bateri NiCd: dimeteraikan dan dibuang.
Bateri Li-ion lebih kecil, lebih ringan dan memberikan lebih banyak tenaga daripada bateri nikel-kadmium. Mereka juga boleh didapati dalam pelbagai bentuk dan saiz dalam 4 jenis format:
- Silinder kecil (badan pepejal tanpa terminal, seperti yang digunakan dalam bateri komputer riba)
- Silinder besar (badan pepejal dengan terminal berulir besar)
- Pouch (lembut, badan rata, seperti yang digunakan dalam telefon bimbit)
- Prisma (kes plastik separuh keras dengan terminal berulir besar, sering digunakan dalam pek corong kenderaan)
Sel-sel pau mempunyai ketumpatan tenaga tertinggi kerana ketiadaan kes. Walau bagaimanapun, ia memerlukan beberapa bentuk pembendungan luaran bagi mengelakkan pengembangan apabila parasnya (SOC) yang tinggi.
Permohonan
Bateri NiCad boleh dipasang ke dalam pek bateri atau digunakan secara individu. Sel kecil dan kecil boleh digunakan dalam lampu suluh, elektronik mudah alih, kamera, dan mainan. Mereka boleh membekalkan arus lonjakan tinggi dengan rintangan dalaman yang agak rendah, menjadikannya pilihan yang baik untuk kapal terbang model kapal terbang, bot, kereta, alat kuasa tanpa wayar dan unit kilat kamera. Sel-sel banjir besar digunakan untuk pesawat yang memulakan bateri, kenderaan elektrik, dan kuasa siap sedia.
Dengan kualiti seperti kepadatan tenaga yang tinggi, tiada kesan memori, dan kehilangan perlahan apabila tidak digunakan, bateri lithium-ion merupakan pilihan yang paling popular untuk elektronik pengguna. Mereka juga semakin popular dalam aplikasi ketenteraan, kenderaan elektrik, dan aplikasi aeroangkasa.
Rujukan
- http://support.radioshack.com/support_tutorials/batteries/bt-liion-main.htm
- http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel-cadmium_battery
- http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery
