リチウムイオンとニッケル水素：その違いとは？欧州のOEM調達マネージャーから、思わず唸ってしまうような写真がメールで送られてきたことがある。 ニッケル水素いくつかの リチウムイオン-まるで互換性があるかのように。不合格の報告はぶっきらぼうなものだった： ランダム・リセット、膨張したセル、溶けたバッテリー・ドア。 これが罠だ。 電気的にも化学的にも異なる間違ったスワップは、"走らない "という意味から 過電圧による損傷 または 充電安全事故. 経験則だ： ピック リチウムイオン にとって 重量あたりのエネルギー／パワーが高い デバイス＋充電器がそれ用に設計されている場合。 ニッケル水素 にとって 堅牢でコスト効率の高い1.2V AA/AAA交換用電池.
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ニッケル水素とリチウムイオンの比較
| 特徴 | ニッケル水素 | リチウムイオン |
|---|
| 公称電圧 | 1.2V 細胞あたり | 3.6V/3.7V セルあたり（代表値） |
| エネルギー密度 | ミディアム | 高い |
| 自己放電 | 中程度（自己放電の少ないタイプがより良い） | 低い（一般的） |
| メモリー効果 | 最小限（昔のニッカドとは違う） | なし（ただし、熟成度が異なる） |
| サイクル・ライフ | ~500～2000サイクル（放電深度と充電制御によって大きく異なる） | ~300～1000サイクル以上（化学組成、設計限界、熱プロファイルによって大きく異なる） |
| コスト | 先行投資額を抑える | 初期費用が高い（さらにプロテクション/充電が複雑） |
プログラム用に購入するのであれば、この電圧列だけでは遅くなるはずだ。 1.2V対3.7Vは四捨五入の誤差ではない。 まったく別のシステムだ。
主な違いを説明
1.電圧とエネルギー密度（ビッグ・ワン）
まずは、静かに製品を壊す部分から始めよう。
スタンダード ニッケル水素AA セルは 公称1.2V (充電直後は～1.4Vかもしれないが、その後落ち着く）。標準的な リチウムイオン セルは 公称3.6V/3.7V (一般的なリチウムイオンでは4.2Vフル充電）。
では、通常の3.7Vリチウムイオン電池を1.2Vニッケル水素用に設計された機器に入れたらどうなるのか？
- 最良のケース：デバイスが起動を拒否する（保護機能がある場合）。
- よくあるケース：それは スタートそして、レギュレーターを過熱させたり、フロントエンドの電子機器を焼損させたりする。
- 最悪の場合：デバイスの「充電器」がリチウムイオン充電器ではないため、充電の危険性がある。
EEATの安全に関する注意事項（重要）： リチウムイオン単三」が単三スロットに安全に差し込めるのは、以下の場合だけだ。 1.5V安定化リチウムイオン単三電池-リチウムイオン電池を内蔵。 DC-DCレギュレーター 1.5Vを出力する。これらは特に、1.5Vを期待するデバイスのアルカリ動作を模倣するように設計されている。裸の 14500 セル（単3形リチウムイオン）は ない 公称電圧はまだ～3.7Vだ。
さて、エネルギー密度だ： リチウムイオンの勝利.そのため、携帯電話、ノートパソコン、ドローン、携帯スキャナー、そして最近のバッテリーパックのほとんどがリチウムイオン（用途によってはNMC/NCAやLFPの場合が多い）なのだ。1キログラムあたり、1リットルあたり、より多くのワットアワーが得られる。バイヤーにとって、これは次のようになる：
- より軽い機器、
- 同じ重量でより長い走行時間、
- またはそれ以下のパックで同じ走行時間。
同じエネルギーでもニッケル水素の方がかさばる。それは "悪い "のではない。同じ性能を追い求めていないだけなのだ。
2.自己放電と貯蔵寿命
私がクライアントに使っている簡単なメンタルテストを紹介しよう： 引き出しテスト.
新鮮なセルを取り付け、6～12ヶ月間、倉庫やサービスバン、スペアパーツの引き出しに眠っている。そしてまた戻ってくる。
- 標準ニッケル水素 歴史的に自己放電が顕著だった。引き出してみて、腹立たしいほど残量が少なかったり、パンクしていたりするかもしれない。
- 低自己放電 (LSD) ニッケル水素-LSDニッケル水素電池は、旧来のニッケル水素電池よりはるかに充電の持ちがよく、リモコンやセンサー、スタンバイ機器に実用的です。LSDニッケル水素は、旧来のニッケル水素設計よりもはるかに優れた充電保持が可能で、リモコンやセンサー、スタンバイ機器に実用的だ。
- リチウムイオン 一般的に 低自己放電しかし、敵は違う： カレンダーエイジング.あまりサイクルを回さなくても、高充電状態＋熱は時間とともに容量を減少させる。
では、使用頻度の低い機器にはどちらが良いのだろうか？多くの場合 リチウムイオン まだ充電が残っている」の方がよさそうだが LSDニッケル水素 管理されていない保管庫では、驚くほど競争力があり、時には寛容になることもある。
調達のヒント: スペアを長期間置いておく場合は、次のように指定します。 LSDニッケル水素 を明示した。「ニッケル水素」だけでは完全なスペックとは言えない。
3.充電と安全性（重要）
このシステムが混同されると、人々は文字通り傷つくことになる。
充電器の非互換性は譲れない：
- ニッケル水素充電器 よく使う ΔV（デルタV）検出 と温度挙動で充電を終了する。
- リチウムイオン充電器 使用 CC/CV（定電流/定電圧） 正確な電圧制限（多くの化学物質ではセルあたり4.2Vが一般的）を持ち、保護制御を必要とする。
警告（繰り返す価値あり）： 決して リチウムイオン への細胞 ニッケル水素充電器.そして、"スマート・チャージャー "が何でも安全に検知できると思わないでください。間違ったアルゴリズム＋間違った終端＝セルの過熱、ガス抜き、あるいはそれ以上。
安全性プロファイル：
- ニッケル水素 の方が一般的に堅牢で、劇的な故障モードが発生しにくい。酷使されればオーバーヒートする可能性はあるが、一般的に壊滅的な事態を引き起こすのは難しい。
- リチウムイオン エネルギー密度が高く、大電流を供給できる。通常は 保護回路 / BMS（バッテリー管理システム） 過充電、過放電、過電流、熱暴走のシナリオを防止するために、パック・レベル（または民生用フォーマットではセル・レベルの保護PCB）で使用される。
産業界の顧客と仕事をしてきた経験から言うと、ほとんどの「リチウムイオン事故」は化学的な「安全性」の問題ではない。それは システム設計充電制御、機械的保護、熱管理、セルの品質。
寒冷地での性能は、実際の顧客がその違いに早く気づくところである。
氷点下では
- ニッケル水素 は電力供給と有効容量で苦労することがある。内部抵抗が上昇し、負荷がかかるとたるみが見られる。
- 高品質リチウムイオン それでも強力なパワーを供給することはできるが、魔法ではない。また リチウムイオンコールド充電 多くのシステムでは、リチウムめっきを防ぐために低温での充電電流を制限している。
アウトドア用品（検査ツール、ハンドヘルド・スキャナー、リモート・センサー）を指定する場合、"-10℃で動作しますか？"と聞くだけではいけません。と聞いてください：
- 何が 放電電流 温度で、
- 何が チャージリミット 温度で、
- そして、パック/コントローラーはそれを強制するのか。
ニッケル水素をリチウムイオンに置き換えることはできますか？
シナリオ A：コンシューマー・エレクトロニクス（AA/AAA）
答えは？はい。ただし、特別な1.5V安定化リチウムイオン単三電池が必要です。
リモコン、コントローラー、玩具、基本的な電子機器の単3/単4を交換する場合、安全な方法は以下の通りだ：
- ニッケル水素（特にLSDニッケル水素）、または
- 1.5V安定化リチウムイオン単三電池 ドロップイン交換用として設計されている。
警告だ： を行う。 ない を使う。 14500（3.7V）リチウムイオン 標準的な単三デバイスの場合。同じサイズは同じ電気系統を意味しない。
調達の場合：現場チームが "AAサイズ "のセルをビンに保管している場合、パッケージングとラベリングの規律が必要だ。ビンが混在していると故障の原因になります。
答えは？はい、一般的なアップグレードであり、多くの場合、パフォーマンスが大幅に向上します。
リチウムイオンが輝くのはここだ：
- より高い出力、
- パックの消耗による電圧降下が少ない、
- より優れたパワー・トゥ・ウェイト。
しかし、それには条件がある：
- に切り替える必要があります。 リチウムイオン充電器,
- を確保する。 モーター/コントローラー は電圧とピーク電流を扱うことができる、
- そして理想的には、適切な保護と熱設計を施したパックを使用することである。
簡単に例えるなら、リチウムイオンへのアップグレードは、通勤用エンジンをパフォーマンス用エンジンに交換するようなものだ。ドライブトレインがそれ用に作られていれば、素晴らしい結果が得られる。
シナリオC：ソーラーガーデンライト
答え通常はノーだ。
ほとんどのソーラーガーデンライトは、以下のように設計されている。 1.2Vニッケル水素 充電動作と極めて単純な回路。ドロップインLi-ionは通常、充電方法や期待電圧に適合しない。
ドライバーと充電回路を再設計しない限り、 ニッケル水素にこだわる.安価で、互換性があり、安全なアーキテクチャだ。
どれを買うべきか？
ニッケル水素バッテリーを選ぶ
こんなときはニッケル水素を選ぶ：
- 標準的な家庭用機器やレガシー機器（リモコン、時計、古いおもちゃ、簡単な工業用アクセサリー）の電池を交換する場合、
- 安全性と堅牢性は、最大エネルギー密度よりも重要である、
- 予算が限られており、予測可能な調達先を求めている、
- あなたはすでにニッケル水素充電インフラを現場に持っている。
バイヤー注記：指定する LSDニッケル水素 賞味期限が重要なときサービスコールが減り、「なぜもう死んでいるんだ」という苦情も減る。
リチウムイオンバッテリーの選択
そんなときはリチウムイオンを選ぼう：
- 重量問題（ドローン、携帯検査機器、携帯計測器）、
- 高出力が必要な場合（高ルーメンの懐中電灯、スキャナー、工具）、
- 充電間隔を長くしたい場合、
- 適切なパックを購入したり、デザインしたりするのである。 ビーエムエス充電器、機械的保護。
バイヤーに焦点を当てた比較：あなたのKPIが キログラム当たりの走行時間 または 体積あたりのパワーリチウムイオンが明らかに勝者である。あなたのKPIが 互換性と低リスクの交換通常はニッケル水素が勝つ。
よくある神話を覆す
神話1："充電する前にバッテリーを完全に放電しなければならない" それは、古いものにとってより適切なものだった。 ニッカド.最近のニッケル水素やリチウムイオンでは、深い放電は「必須」ではなく、寿命を縮める可能性さえある（特にリチウムイオンの場合）。
神話2："リチウムイオンは長持ちする" リチウムイオンは時間、温度、高充電状態で老化する。低サイクル充電であっても、カレンダーの老化は現実のものとなる。デバイスが高温でフル充電されたまま放置されると、容量低下は思ったよりも早く現れます。
結論
ベストバッテリー」はありません。 装置電圧, チャージャーアルゴリズムそして ロード使用 LSDニッケル水素 にとって 1.2V/ニッケル水素充電式 機器の使用 リチウムイオン システムがそれ用に設計されている場合のみ（適切な充電器＋保護）。 1.5V安定化リチウムイオン単三電池ではない。 3.7V 細胞だ。 お問い合わせあなたのデバイスの電圧、ランタイムターゲット、充電方法（またはラベルの写真）を送ってください。
よくあるご質問
リチウムイオンバッテリーにニッケル水素充電器を使用できますか？
ニッケル水素とリチウムイオンは異なる充電アルゴリズムを必要とします。Li-ionにNiMH充電器を使用すると、過充電や誤終了の可能性があり、安全上のリスクが生じます。
なぜリチウム電池は3.7Vで、単三電池は1.5Vなのですか？
これらは異なる電気化学的電位を持つ異なる化学物質である。単3アルカリは～1.5V、ニッケル水素は～1.2V、一般的なリチウムイオンは公称～3.6/3.7Vだ。同じ形状は同じ電圧を意味しない。
ニッケル水素電池にはまだメモリー効果があるのですか？
古典的なNiCdの意味ではない。NiMHは、特定の条件下で浅いサイクルを繰り返すと性能上の問題を示すことがあるが、現代のNiMHでは「メモリー効果」は通常誇張されすぎている。
ニッケル水素とリチウムイオン、どちらのバッテリーが長持ちしますか？
どのように "長持ち "を定義するかにもよる。ニッケル水素は、中程度の使用であれば高いサイクル寿命を実現できる。リチウムイオンも長持ちするが、熱や高充電状態（暦年老化）に弱い。本当の答えは、デューティサイクル、温度、充電管理を比較してください。
間違ってニッケル水素用の機器に3.7Vのリチウムイオンを使ってしまったら？
使用を中止し、デバイスが過熱していないか、損傷していないか、異常な動作をしていないか点検してください。充電されたり、熱くなったりした場合は、真剣に対処してください。