Nickel-Metallhydrid-Akku (NiMH) vs. Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion): Welcher ist besser?

Bei der Auswahl eines Akkus sind NiMH (Nickel-Metallhydrid) und Li-Ionen (Lithium-Ionen) zwei beliebte Optionen. Jeder Typ hat seine eigenen Stärken und Anwendungsgebiete. Wenn Sie ihre Geschichte, Funktionsweise, Vorteile und Einschränkungen kennen, können Sie leichter entscheiden, welcher Akku für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist.

Was ist ein NiMH-Akku?

Geschichte

NiMH-Akkus wurden erstmals in den 1960er Jahren entwickelt und fanden in den 1990er Jahren breite Anwendung. Aufgrund ihrer Erschwinglichkeit und Wiederaufladbarkeit werden sie häufig in tragbaren Geräten, ferngesteuertem Spielzeug und Elektrowerkzeugen eingesetzt.

Funktionsprinzip

NiMH-Akkus funktionieren durch elektrochemische Reaktionen zwischen der positiven Elektrode (Nickeloxyhydroxid) und der negativen Elektrode (Metallhydrid). Diese Akkus sind effizient, neigen aber zu einer höheren Selbstentladung.

Lebensdauer

NiMH-Akkus halten typischerweise500 bis 1.000 Lade-Entlade-Zyklen, abhängig von Nutzung und Ladeverhalten. Allerdings leiden sie unter einerMemory-Effekt, wo unvollständige Entladungen ihre effektive Kapazität verringern können.

Was ist ein Lithium-Ionen-Akku?

Geschichte

Von Sony im Jahr 1991 kommerzialisiert,Lithium-Ionen-Batterienwurde schnell zur ersten Wahl für Unterhaltungselektronik und Elektrofahrzeuge aufgrund ihrerhohe EnergiedichteUndniedrige Selbstentladungsraten.

Funktionsprinzip

Lithium-Ionen-Akkus funktionieren durch die Bewegung von Lithium-Ionen zwischen der positiven Elektrode (Lithiumverbindung) und der negativen Elektrode (Graphit) beim Laden und Entladen. Sie bieten eine höhere Energiedichte und sind leichter als NiMH-Akkus.

Lebensdauer

Lithium-Ionen-Akkus halten typischerweise300 bis 500 Zyklen, obwohl Fortschritte dies auf über1.000 Zyklenin vielen modernen Batterien.

Weiterführende Literatur:

Ratgeber zum Lithium-Ionen-Akku

NiMH-Akkus Vorteile und Nachteile

Vorteile:

• Erschwinglich und daher für kostengünstige Anwendungen geeignet.
• Umweltfreundlicher mit weniger schädlichen Chemikalien.
• Lange Lebensdauer, unterstützt bis zu 1.000 Ladezyklen.

Nachteile:

• Hohe Selbstentladungsraten, verlieren bei Nichtgebrauch schnell ihre Ladung.
• Memory-Effekt, was eine regelmäßige vollständige Entladung erfordert, um die Kapazität aufrechtzuerhalten.
• Geringere Energiedichte, was zu größeren und schwereren Batterien führt.

Lithium-Ionen-Batterien Vorteile und Nachteile

Vorteile:

• Hohe Energiedichte, bietet mehr Leistung in einem kleineren, leichteren Paket.
• Geringe Selbstentladung, Ladung bleibt über längere Zeit erhalten.
• Kein nennenswerter Memory-Effekt, sodass Teilladungen ohne Kapazitätsverlust möglich sind.

Nachteile:

• Höhere Kosten im Vergleich zu NiMH-Akkus.
• Erfordert integrierte Schutzschaltungen, um Überladung und Überhitzung zu verhindern.
• Chemisch aktiv, bei unsachgemäßer Handhabung besteht die Gefahr eines thermischen Durchgehens.

Vergleichstabelle

Was ist besser?

Die Wahl hängt von derAnwendungsszenario:

• NiMH-Akkussind ideal fürniedrige Kosten, dauerhaftAnwendungen, die häufiges Aufladen erfordern, wie Spielzeuge oder bestimmte Elektrowerkzeuge.
• Lithium-Ionen-Batteriensind besser geeignet fürHochleistungs, leichtAnwendungen wie Smartphones, Laptops und Elektrofahrzeuge.

Können Lithium-Ionen-Akkus NiMH-Akkus ersetzen?

Normalerweise nicht.

• Spannungsdifferenz: Li-Ionen-Batterien haben typischerweise eine Nennspannung von3,7 V, während NiMH-Akkus mit1,2 V. Ein direkter Austausch könnte das Gerät beschädigen.
• Kompatibilität: Sofern das Gerät nicht speziell für die Unterstützung beider Typen ausgelegt ist, sind sie nicht austauschbar.

Hat NiMH einen Memory-Effekt?

Ja, NiMH-Akkus weisen eineMemory-EffektUnvollständige Entladungen können zu einer verringerten nutzbaren Kapazität führen. Um dies zu vermeiden, entladen Sie den Akku regelmäßig vollständig, bevor Sie ihn wieder aufladen.

Wie lädt man NiMH-Akkus richtig auf?

1. Überladung vermeiden: Verwenden Sie intelligente Ladegeräte mit Überladeschutz.
2. Periodische vollständige Entladungen: Führen Sie gelegentlich eine vollständige Entladung durch, um den Memory-Effekt zu reduzieren.
3. Vermeiden Sie hohe Temperaturen: Laden Sie in einer kühlen, belüfteten Umgebung, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Die richtige Lademethode kann den Akku vor Gefahren schützen undVerlängern Sie die Akkulaufzeit.

Abschluss

Sowohl NiMH- als auch Li-Ionen-Akkus haben unterschiedliche Vorteile und Nachteile:

• WählenNiMH-Akkusfür Anwendungen, die Sicherheit, Kosteneffizienz und hohe Haltbarkeit erfordern.
• Entscheiden Sie sich fürLithium-Ionen-Batterienwenn hohe Energiedichte, leichtes Design und lange Laufzeit entscheidend sind.

Wenn Sie diese Unterschiede verstehen, gewährleisten Sie optimale Leistung und Sicherheit für Ihre Geräte.