Lithium-ion vs. NiMH: wat is het verschil? Een Europese OEM-inkoopmanager e-mailde ons eens een foto die me deed huiveren: een schaal met AA-cellen van een veldapparaat, sommige met het label NiMHsommige Li-ion-vermengd alsof ze onderling verwisselbaar waren. Het storingsrapport was bot: willekeurige resets, opgezwollen cellen en een gesmolten batterijklep. Dat is de valkuil: ze kunnen op elkaar lijken, maar ze zijn elektrisch en chemisch verschillenden de verkeerde swap kan van alles betekenen, van "loopt niet" tot overspanningsschade of een opladen veiligheidsincident. Vuistregel: kies Li-ion voor hoge energie/vermogen per gewicht wanneer het apparaat + de oplader hiervoor ontworpen zijn; kies NiMH voor robuuste, kostenefficiënte AA/AAA-vervangers van 1,2 V.
Kamada Power 12v 100Ah Lifepo4 accu
De snelle vergelijking tussen NiMH en Lithium-ion
| Functie | NiMH | Lithium-ion (Li-ion) |
|---|
| Nominale spanning | 1.2V per cel | 3,6V/3,7V per cel (normaal) |
| Energiedichtheid | Medium | Hoog |
| Zelfontlading | Matig (types met lage zelfontlading zijn veel beter) | Laag (over het algemeen) |
| Geheugeneffect | Minimaal (niet zoals oude NiCd) | Geen (maar het veroudert anders) |
| Levenscyclus | ~500-2000 cycli (sterk afhankelijk van ontladingsdiepte en laadcontrole) | ~300-1000+ cycli (varieert sterk per chemie, ontwerplimieten en thermisch profiel) |
| Kosten | Lager vooraf | Hoger vooraf (plus complexiteit bescherming/opladen) |
Als je voor een programma koopt, zou alleen die spanningsrij je al moeten vertragen. 1,2V vs 3,7V is geen afrondingsfout. Het is een heel ander systeem.
Belangrijkste verschillen uitgelegd
1. Spanning en energiedichtheid (de grote)
Laten we beginnen met het deel dat stilletjes producten breekt.
Een standaard NiMH AA cel is 1,2V nominaal (het kan ~1,4V zijn wanneer de batterij net is opgeladen, maar daarna bezinkt hij). Een standaard Li-ion cel is 3,6V/3,7V nominaal (4,2V volledig opgeladen voor gewone Li-ion).
Dus wat gebeurt er als iemand een normale 3,7V Li-ion cel in een apparaat laat vallen dat is ontworpen voor 1,2V NiMH?
- In het beste geval weigert het apparaat op te starten (als het bescherming heeft).
- Gewoon geval: het startVervolgens raken regelaars oververhit of gaat de front-end elektronica kapot.
- In het ergste geval wordt het een oplaadgevaar omdat de "oplader" van het apparaat geen Li-ion-oplader is.
EEAT veiligheidsaanwijzing (belangrijk): De enige keer dat "Li-ion AA" een veilige vervanger is voor AA-slots is wanneer het een 1,5V gereguleerde Li-ion AA-een Li-ioncel binnenin, plus een DC-DC regelaar die ~1,5V uitvoert. Deze zijn speciaal ontworpen om het gedrag van alkaline na te bootsen in apparaten die 1,5V verwachten. Een kale 14500 cel (Li-ion in AA-formaat) is niet hetzelfde - het is nog steeds ~3,7V nominaal.
Nu de energiedichtheid: Li-ion wint. Daarom zijn telefoons, laptops, drones, handscanners en de meeste moderne accu's Li-ion (vaak NMC/NCA of LFP, afhankelijk van de toepassing). Je krijgt meer wattuur per kilogram en per liter. Voor een koper vertaalt zich dat in:
- lichtere apparaten,
- langere looptijd bij hetzelfde gewicht,
- of kleinere packs voor dezelfde looptijd.
NiMH is omvangrijker voor dezelfde energie. Het is niet "slecht". Het jaagt alleen niet op dezelfde prestaties.
2. Zelfontlading en houdbaarheid
Hier is een snelle mentale test die ik met klanten gebruik: de lade test.
Je installeert nieuwe cellen en vervolgens ligt het apparaat 6-12 maanden in een magazijn, een servicewagen of een lade met reserveonderdelen. Waar kom je dan op terug?
- Standaard NiMH had in het verleden een merkbare zelfontlading. Je kunt hem eruit halen en merken dat hij vervelend laag of leeg is.
- Lage zelfontlading (LSD) NiMHdenk aan de "Eneloop-klasse" - heeft dat spel veranderd. LSD NiMH kan de lading veel beter vasthouden dan oudere NiMH-ontwerpen, waardoor het praktisch is voor afstandsbedieningen, sensoren en stand-byapparatuur.
- Li-ion heeft over het algemeen lage zelfontladingmaar het heeft een andere vijand: kalenderveroudering. Zelfs als je hem niet vaak gebruikt, kan een hoge laadstatus + warmte de capaciteit na verloop van tijd verminderen.
Dus wat is beter voor apparaten die niet vaak worden gebruikt? Vaak Li-ion ziet er beter uit op "heeft later nog steeds lading", maar LSD NiMH kan verrassend concurrerend zijn - en soms meer vergevingsgezind in ongecontroleerde opslag.
Inkooptip: als uw reserveonderdelen lang moeten liggen, geef dan het volgende op LSD NiMH expliciet. "NiMH" alleen is geen volledige specificatie.
3. Opladen en veiligheid (kritisch)
Hier raken mensen letterlijk gewond als het systeem in de war is.
Over incompatibiliteit van de lader valt niet te onderhandelen:
- NiMH-laders gebruiken vaak ΔV (delta-V) detectie en temperatuurgedrag om de lading te beëindigen.
- Li-ion laders gebruik CC/CV (constante stroom / constante spanning) met precieze spanningsgrenzen (gewoonlijk 4,2 V per cel voor veel chemische stoffen) en vereisen beveiligingscontroles.
Waarschuwing (voor herhaling vatbaar): Zet nooit Li-ion cellen in een NiMH-oplader. En ga er niet van uit dat een "slimme lader" betekent dat hij alles veilig kan detecteren. Verkeerd algoritme + verkeerde afsluiting = oververhitte cel, ontluchting of erger.
Veiligheidsprofiel:
- NiMH is over het algemeen robuuster en minder vatbaar voor dramatische storingen. Het kan oververhit raken als er misbruik van wordt gemaakt, maar het is doorgaans moeilijker om een catastrofale gebeurtenis te veroorzaken.
- Li-ion heeft een hogere energiedichtheid en kan een zeer hoge stroom leveren, wat geweldig is, tot er verkeerd mee wordt omgegaan. Meestal is er een beveiligingscircuit / BMS (batterijbeheersysteem) op pack-niveau (of een beveiligingsprintplaat op celniveau in consumentenformaten) om overladen, overontladen, overstroom en thermische runaway-scenario's te voorkomen.
Uit onze ervaring met industriële klanten blijkt dat de meeste "Li-ion-incidenten" niet te maken hebben met een "onveilige chemie". Het gaat om systeemontwerp: laadcontrole, mechanische bescherming, thermisch beheer en kwaliteit van de cellen.
Bij koude weersomstandigheden merken klanten in de praktijk snel het verschil.
Bij vrieskou:
- NiMH kunnen worstelen met de vermogensafgifte en effectieve capaciteit. De interne weerstand neemt toe en je kunt een verzakking zien onder belasting.
- Kwaliteit Li-ion kan nog steeds veel vermogen leveren, maar het is geen magie: kou verhoogt ook de weerstand in Li-ion. Ook, Li-ion koud opladen is een bekend risico - veel systemen beperken de laadstroom bij lage temperaturen om lithiumplating te voorkomen.
Als je buitenapparatuur specificeert (inspectietools, handscanners, afstandssensoren), vraag dan niet alleen "werkt het bij -10°C?". Vraag het:
- wat is de ontlaadstroom op temperatuur,
- wat is de laadlimiet op temperatuur,
- en dwingt de pack/controller dit af.
Kan ik NiMH vervangen door Lithium-Ion?
Scenario A: Consumentenelektronica (AA/AAA)
Antwoord: Ja, maar alleen met speciale 1,5V gereguleerde Li-ion AA-batterijen.
Als je AA/AAA vervangt in afstandsbedieningen, controllers, speelgoed of basiselektronica, is de veilige weg:
- NiMH (vooral LSD NiMH), of
- 1,5V gereguleerde Li-ion AA ontworpen als een drop-in vervanging.
Waarschuwing: Doe niet een kale 14500 (3,7V) Li-ion in een standaard AA-apparaat. Dezelfde grootte betekent niet hetzelfde elektrische systeem.
Voor inkoop: als je veldteams cellen van "AA-formaat" in bakken bewaren, heb je discipline nodig op het gebied van verpakking en etikettering. Gemengde bakken zijn de oorzaak van defecten.
Antwoord: Ja, het is een veel voorkomende upgrade en vaak een grote sprong voorwaarts wat betreft prestaties.
Dit is waar Li-ion uitblinkt:
- hoger vermogen,
- minder spanningsverlies als het pakket leegraakt,
- beter vermogen-gewicht.
Maar het komt met eisen:
- moet u overschakelen naar een Li-ion geschikte lader,
- de motor/besturing de spanning en piekstroom aankan,
- en gebruik bij voorkeur packs met de juiste bescherming en thermisch ontwerp.
Een eenvoudige analogie: upgraden naar Li-ion is net zoiets als een forensenmotor vervangen door een prestatiemotor. Fantastische resultaten - als de aandrijflijn er voor gebouwd is.
Scenario C: Tuinverlichting op zonne-energie
Antwoord: Meestal niet.
De meeste tuinverlichting op zonne-energie is ontworpen rond 1,2V NiMH laadgedrag en extreem eenvoudige circuits. Drop-in Li-ion komt meestal niet overeen met de laadmethode of de verwachte spanning.
Tenzij je de driver en het laadcircuit opnieuw ontwerpt, blijf bij NiMH. Het is goedkoop, compatibel en veilig voor die architectuur.
Welke moet je kopen?
Kies een NiMH-batterij
Kies NiMH wanneer:
- je batterijen vervangt in standaard huishoudelijke of oudere apparaten (afstandsbedieningen, klokken, ouder speelgoed, eenvoudige industriële accessoires),
- veiligheid en robuustheid belangrijker zijn dan maximale energiedichtheid,
- Het budget is krap en je wilt voorspelbare bronnen,
- je hebt al een NiMH-oplaadinfrastructuur in het veld.
Opmerking voor kopers: specificeer LSD NiMH wanneer de houdbaarheid van belang is. Het vermindert het aantal servicegesprekken en klachten over "waarom is dit nu al dood?
Lithium-ion batterij kiezen
Kies Li-ion wanneer:
- gewicht is belangrijk (drones, handheld inspectietoestellen, draagbare instrumenten),
- je een hoog vermogen nodig hebt (zaklampen met hoge lumen, scanners, gereedschap),
- als je langer wilt kunnen werken tussen twee oplaadbeurten,
- je een verpakking koopt of ontwerpt met een goede BMS, lader en mechanische bescherming.
Koper gerichte vergelijking: Als uw KPI is looptijd per kilogram of vermogen per volumeis Li-ion de duidelijke winnaar. Als uw KPI compatibiliteit en vervanging met laag risicowint NiMH meestal.
Veelvoorkomende mythes ontkracht
Mythe 1: "Je moet batterijen volledig ontladen voordat je ze kunt opladen. Dat was relevanter voor oude NiCd. Voor moderne NiMH en Li-ion is diep ontladen geen "must" en het kan de levensduur zelfs verkorten (vooral voor Li-ion).
Mythe 2: "Li-ion gaat eeuwig mee". Li-ion veroudert met de tijd, de temperatuur en een hoge laadstatus. Zelfs bij weinig cyclisch gebruik is kalenderveroudering echt. Als een apparaat heet en volledig opgeladen is, zal het capaciteitsverlies sneller optreden dan je zou willen.
Conclusie
Geen "beste batterij" hier - kies op basis van apparaatspanning, laadalgoritmeen belasting: gebruik LSD NiMH voor 1,2V/NiMH-opgeladen apparaten; gebruik Li-ion alleen als het systeem ervoor is ontworpen (juiste lader + bescherming); en gebruik voor AA "upgrades 1,5V gereguleerde Li-ion AAniet 3.7V cellen. Contacteer onsStuur het voltage van je apparaat, de beoogde looptijd en de oplaadmethode (of een foto van het label) en ik vertel je snel wat veilig is en wat niet.
FAQ
Kan ik een NiMH-oplader gebruiken voor Lithium-ion-batterijen?
Nee. NiMH en Li-ion vereisen verschillende oplaadalgoritmen. Het gebruik van een NiMH-oplader voor Li-ion kan leiden tot overladen of verkeerd afsluiten, waardoor een veiligheidsrisico ontstaat.
Waarom zijn lithiumbatterijen 3,7V en AA-batterijen 1,5V?
Het zijn verschillende types met verschillende elektrochemische potentiëlen. AA alkaline is ~1,5V, NiMH is ~1,2V, en gewone Li-ion is ~3,6/3,7V nominaal. Dezelfde vorm betekent niet hetzelfde voltage.
Hebben NiMH-batterijen nog steeds een geheugeneffect?
Niet in de klassieke NiCd zin. NiMH kan prestatieproblemen vertonen bij herhaaldelijk ondiep cyclisch gebruik onder bepaalde omstandigheden, maar het "geheugeneffect" wordt meestal overschat voor moderne NiMH.
Welke batterij gaat langer mee, NiMH of Lithium-ion?
Het hangt ervan af hoe je "langer" definieert. NiMH kan in veel gevallen van matig gebruik een hoge levensduur hebben. Li-ion kan ook lang meegaan, maar is gevoelig voor hitte en een hoge laadstatus (kalenderveroudering). Voor een echt antwoord moet je bedrijfscyclus, temperatuur en laadbeheer vergelijken.
Wat als ik per ongeluk een 3,7V Li-ion gebruik in een apparaat dat bedoeld is voor NiMH?
Stop het gebruik en controleer het apparaat op oververhitting, schade of abnormaal gedrag. Als het apparaat is opgeladen of heet is geworden, behandel het dan serieus-inspecteer het apparaat en blijf die instelling niet gebruiken.