Lityum-iyon ve nikel-kadmiyum piller iki popüler otonom güç kaynağı sınıfıdır. Her birinin en iyi uygulamanın belirli sınırları vardır ve kullanıcı hataları genellikle bu tür pillerin özelliklerinin cehaletiyle ilişkilendirilir. Birçok benzer özelliğe sahip Li-Ion ve NiCd piller kimyasal bileşimleri, çevresel etkileri, uygulamaları ve maliyetleri bakımından farklılık gösterir.
Sodrezhanie
Li-Ion ve Ni-Cd pillerin ortak noktası nedir?
Bu pil sınıflarının formları ve bazı parametreleri GOST 26692-85 ile belirlenir. Özellikle. Bu standart her iki tür için de geçerlidir:
- Genel boyutlar
- Kabul ve test prosedürü.
- Güvenli kullanım şartları.
- Teslimatın tamlığı.
- Etiketleme, paketleme ve tüketicilere taşıma.
- Güvenli kullanım için talimatların listesi.
- Üretici Garantisi.
Önemli! Bu tip pillerin uygulamaları sürekli olarak genişlediğinden, GOST R IEC 61426-1-2014, yakın zamanda tanıtılmış ve uygulanmıştır;
Batarya kapasitelerinin aralıkları da yaygındır: her ikisi de 1,2 ila 3,6 Ah · veya daha fazla göstergeli üretilebilir. Ortak bir özelliğe, belirli bir üreticiye bağlı olarak% 70 ... 90 aralığında olan şarj / deşarj çevrimlerinin etkinliği de denilebilir.
Li-Ion ve Ni-Cd piller arasındaki farklar
Aşağıdaki özellikleri karşılaştıralım: Elektrokimyasal işlemlerin özü, çevresel etki, maliyet, işletme özellikleri ve üretkenlik, ayrıca pratik uygulama.
Nikel kadmiyum pil anot olarak kadmiyum (negatif terminal), bir katod olarak nikel oksihidroksit (pozitif terminal) ve elektrolit olarak sulu potasyum hidroksit kullanır.
Lityum iyon pil anot olarak grafit, bir katot için lityum oksit ve elektrolit olarak lityum tuzu kullanır. Lityum iyonları deşarj sırasında negatif elektrottan pozitifine, şarj ederken ters yönde hareket eder.
| isim | Li-ion güç kaynakları | Ni-Cd Güç Kaynakları |
|---|---|---|
| gerilim | 3,6 / 3,7 V | 1,2 V |
| Görev çevrimi sayısı | 1200'e kadar | 2000 yılına kadar |
| Şarj / deşarj verimliliği | 80…90 % | 70…90 % |
| Kendi kendine deşarj işleminin yoğunluğunun sıcaklığa bağlılığı (aylık) | 21 ° C'de% 8'e kadar 40 ° C'de% 15'e kadar 60 ° C'de% 31'e kadar | % 10'a kadar |
| Enerji yoğunluğu | 250 ... 620 a / h | 50 ... 150 W s / l |
| kurtarma | Düşük tehlikeli atık | Tehlikeli atık |
Ni-Cd piller% 6'dan (endüstriyel kaynaklar için)% 18'e (tüketici piller için) toksik ağır bir metal olan kadmiyum içerir ve bu nedenle kullanılmış bir pili çıkarırken ve atarken özel dikkat gerektirir. Bu tür atıklar çevresel olarak tehlikeli olarak kabul edilir. Aynı zamanda, lityum iyon pillerin tüm bileşenleri çevre dostudur, çünkü lityum toksik bir metal değildir.
Maliyet açısından, bir lityum-iyon batarya nikel-kadmiyumdan yaklaşık% 40 daha pahalıdır. Bu, voltaj, akım ve güç parametrelerini kontrol eden ek bir koruma devresi sağlamak için önemli üretim maliyetleri ile açıklanmaktadır.
Lityum iyonu nikel-kadmiyuma göre daha iyidir.
Nikel-kadmiyum pillerin en büyük dezavantajı, birkaç kez aynı kapasiteye boşaldıklarında ve şarj edildiklerinde “bellek etkisi” olarak adlandırılmalarıdır.Batarya, şarj işleminin başladığı şarj döngüsündeki noktayı “hatırlar” ve daha sonraki kullanım sırasında, bu noktadaki voltaj, batarya boşalmış gibi aniden düşer.
Bununla birlikte, batarya kapasitesi gerçekte sadece biraz azalır. Bazı elektronik cihaz türleri, voltajın normale dönmesi için bu tür gerilimlere yeterince uzun süre dayanacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır. Ancak, bazı cihazlar ve aygıtlar bu süre zarfında kapalıdır, bu nedenle pil normalden daha erken "bitmiş" görünmektedir.
Stres depresyonu adı verilen benzer bir etki, tekrarlanan şarjın bir sonucudur. Bu durumda, batarya tam olarak şarj olmuştur, ancak kısa bir işlem süresinden sonra hızlı bir şekilde boşalır.
Bir diğer sorun, bir kullanıcı hatası nedeniyle veya birkaç hücreli bir pil tamamen boşaldığında ortaya çıkan “ters şarj” etkisidir. Ters şarj pil ömrünü kısaltır. Ters şarjın bir yan ürünü, tehlikeli olan hidrojen gazıdır.
İlginç gerçek: nikel-kadmiyum güç kaynaklarının düzensiz kullanımıyla ters şarj gerçekleşir. Daha sonra dendritler akülerde oluşur ve yayılır - elektrotlar arasındaki ayırma zarından geçebilen ince iletken kristaller. Bu, dahili kısa devre ve erken batarya arızasına yol açar.
Lityum-iyon aküler, aksine, yüksek seviyede servis gerektirmez. Tamamen boşalmadan önce (“hafıza etkisi” oluşmadan) şarj edilebilir ve daha geniş bir sıcaklık aralığında çalışabilirler. Ni-Cd ile karşılaştırıldığında, bir lityum-iyon çözeltide kendiliğinden boşalma, bu tür bir bataryanın kullanım ömrünü artıran toplam kapasitenin yarısından daha azdır. Bu nedenle, bir lityum-iyon pil birkaç ay boyunca ücretsiz olarak depolanabilir.
Nikel Kadmiyum Batarya Li-İyondan Daha İyi
NiCd pilleri pil paketlerine monte edilebilir veya ayrı olarak kullanılabilir. Bu piller küçük ve küçüktür, bu nedenle günlük hayatta, örneğin el feneri, taşınabilir elektronik, kamera ve video kameralarda ve oyuncaklarda kullanılabilirler. Küçük ebatlarda nikel-kadmiyum aküler, nispeten düşük iç dirence sahip yüksek darbeli akımlar sağlarlar; bu da, elektrikle çalışan elektrikli aletler için uzaktan kumandalı elektrikle kontrol edilen uçak modelleri, tekneler, arabalar ve servis ömrü sırasında flaş üniteleri sağlamak için onları tercih edilen seçenek haline getirir. mah cinsinden kapasite değeri özel bir rol oynamaz.
Büyük Ni-Cd piller, hava yol vericilerde, elektrikli taşıtlarda ve yedek güç kaynağı olarak kullanılır.
Önemli! Bir lityum iyon pilin gözle görülür bir dezavantajı kırılganlığıdır. Bu nedenle, güvenli çalışmayı sağlamak için, böyle bir akünün özel bir koruma devresine ihtiyacı vardır.
Koruma devresi, akünün veya akünün şarj edilmesi sırasında tepe voltajını sınırlayacak şekilde tasarlanmıştır. Güç kaynağı boşaldığında gözlemlenebilecek düşük gerilim olasılığını ortadan kaldırır. Aşırı sıcaklıkları önlemek ve uygulama güvenliğini artırmak için, muhafaza içindeki sıcaklık da kontrol edilir. Bütün bunlar maliyeti arttırıyor ve lityum iyon pilin boyutunu arttırıyor.
Yüksek enerji yoğunluğu, hafıza etkisi eksikliği ve yavaş şarj kaybı gibi nitelikleri göz önünde bulundurarak, lityum-iyon piller öncelikle askeri amaçlar için, havacılık teknolojisinde ve ayrıca modern elektrikli araçlar için güç kaynaklarının (hafif ve boyutların önemli olduğu) kullanılır .
Hangisi daha iyi: Li-İyon veya Ni-Cd
Bu soruya kesin olarak cevap vermek imkansızdır ve bu gerekli değildir. Her pil tipinin kendi rasyonel uygulaması vardır.Ni-Cd bataryası daha ucuzdur ve çok sayıda şarj / deşarj döngüsüne sahiptir (bununla birlikte sıklıkla yapılmamalıdır!). Li-Ion batarya, kompakt ebadı, uzun batarya ömrü ve “hafıza etkisi” olmamasıyla daha geniş bir sıcaklık aralığında çalışabiliyor.
Hala sorularınız mı var? Yorumlarda onlara sor!
