Den komplette guide til lithium-ion gaffeltruck batteri vs bly-syre

Når det kommer til at vælge det rigtige batteri til din applikation, har du sandsynligvis en liste over betingelser, du skal opfylde. Hvor meget spænding der er behov for, hvad er kapacitetsbehovet, cyklisk eller standby osv.

Når du har fået detaljerne indsnævret, kan du undre dig over, "har jeg brug for et lithiumbatteri eller et traditionelt forseglet blybatteri?" Eller, vigtigere, "hvad er forskellen mellem lithium og forseglet blysyre?" Der er flere faktorer at overveje, inden du vælger batterikemi, da begge har styrker og svagheder.

I denne blogs formål henviser lithium kun til lithiumjernfosfat (LiFePO4) batterier, og SLA henviser til blysyre/forseglede blysyrebatterier.

Her ser vi på ydeevneforskellene mellem lithium- og blysyrebatterier

Cyclic Performance Lithium VS SLA

Den mest bemærkelsesværdige forskel mellem lithiumjernfosfat og blysyre er det faktum, at lithiumbatteriets kapacitet er uafhængig af afladningshastigheden. Figuren nedenfor sammenligner den faktiske kapacitet som en procentdel af batteriets nominelle kapacitet versus afladningshastigheden udtrykt ved C (C er lig afladningsstrømmen divideret med kapacitetsværdien). Med meget høje afladningshastigheder, for eksempel 8C, er blybatteriets kapacitet kun 60 % af den nominelle kapacitet.

Kapacitet af lithiumbatteri kontra forskellige typer blybatterier ved forskellige afladningsstrømme

Lithium-batterier har en længere levetid end nogen bly-syre-strømpakke. Blysyrebatteriers levetid er 1000-1500 cyklusser eller mindre. Lithium-ion holder mindst 3,000 plus cyklusser afhængigt af anvendelsen.

Derfor, i cykliske applikationer, hvor afladningshastigheden ofte er større end 0.1 C, vil et lithiumbatteri med lavere nominel værdi ofte have en højere faktisk kapacitet end det sammenlignelige blybatteri. Det betyder, at lithium koster mere ved samme kapacitetsvurdering, men du kan bruge lithium med lavere kapacitet til samme anvendelse til en lavere pris. Omkostningerne ved ejerskab, når du overvejer cyklussen, øger værdien af ​​lithiumbatteriet yderligere sammenlignet med et blybatteri.

Den næstmest bemærkelsesværdige forskel mellem SLA og lithium er lithiums cykliske ydeevne. Lithium har ti gange cyklussen for SLA under de fleste forhold. Dette bringer prisen pr. Cyklus af lithium lavere end SLA, hvilket betyder, at du bliver nødt til at udskifte et lithiumbatteri sjældnere end SLA i en cyklisk applikation.

Sammenligning af LiFePO4 vs SLA batterilevetid

Konstant strømforsyning Lithium VS blysyre

Lithium leverer den samme mængde strøm gennem hele afladningscyklussen, hvorimod en SLA's strømforsyning starter stærkt, men spreder sig. Den konstante effektfordel ved lithium er vist i grafen nedenfor, som viser spænding i forhold til ladningstilstanden.

Her ser vi den konstante kraftfordel ved lithium mod bly-syre

Et lithiumbatteri som vist i orange har en konstant spænding, da det aflades gennem hele afladningen. Effekt er en funktion af spænding gange strøm. Strømbehovet vil være konstant og dermed vil den leverede effekt, effekt gange strøm, være konstant. Så lad os sætte dette i et virkeligt eksempel.

Har du nogensinde tændt en lommelygte og bemærket, at den er svagere end sidste gang, du tændte den? Dette skyldes, at batteriet inde i lommelygten er ved at dø, men endnu ikke helt dødt. Den afgiver lidt strøm, men ikke nok til at tænde pæren helt.

Hvis dette var et lithiumbatteri, ville pæren være lige så lysstærk fra begyndelsen af ​​dens levetid til slutningen. I stedet for at aftage, ville pæren bare slet ikke tænde, hvis batteriet var dødt.

Opladningstider for lithium og SLA

Opladning af SLA-batterier er notorisk langsom. I de fleste cykliske applikationer skal du have ekstra SLA-batterier til rådighed, så du stadig kan bruge din applikation, mens det andet batteri oplades. I standby-applikationer skal et SLA-batteri opbevares med en flydende opladning.

Med lithiumbatterier er opladningen fire gange hurtigere end SLA. Den hurtigere opladning betyder, at der er længere tid, batteriet er i brug, og derfor kræver det færre batterier. De genopretter sig også hurtigt efter en begivenhed (som i en backup- eller standby-applikation). Som en bonus er der ingen grund til at holde lithium på en flydeladning til opbevaring. For mere information om, hvordan man oplader et lithiumbatteri, se venligst vores Lithium-opladning
Guide.

Høj temperatur batteriydelse

Lithiums ydeevne er langt bedre end SLA i applikationer med høj temperatur. Faktisk har lithium ved 55 ° C stadig dobbelt så lang levetid som SLA ved stuetemperatur. Lithium overgår bly under de fleste forhold, men er især stærkt ved forhøjede temperaturer.

Cyklustid i forhold til forskellige temperaturer for LiFePO4-batterier

Kold temperatur batteriydelse

Kolde temperaturer kan forårsage betydelig kapacitetsreduktion for alle batterikemikalier. Når du ved dette, er der to ting at overveje, når du vurderer et batteri til kold temperaturbrug: opladning og afladning. Et lithiumbatteri accepterer ikke opladning ved en lav temperatur (under 32 ° F). En SLA kan dog acceptere lave strømafgifter ved en lav temperatur.

Omvendt har et lithiumbatteri en højere udladningskapacitet ved kolde temperaturer end SLA. Dette betyder, at lithiumbatterier ikke behøver at være for designet til kolde temperaturer, men opladning kan være en begrænsende faktor. Ved 0 ° F udledes lithium ved 70% af dets nominelle kapacitet, men SLA er ved 45%.

En ting at overveje i kolde temperaturer er lithiumbatteriets tilstand, når du vil oplade det. Hvis batteriet lige er færdig med at aflade, vil batteriet have genereret nok varme til at acceptere en opladning. Hvis batteriet har haft mulighed for at køle ned, accepterer det muligvis ikke en opladning, hvis temperaturen er under 32°F.

Batteriinstallation

Hvis du nogensinde har forsøgt at installere et blybatteri, ved du, hvor vigtigt det er at ikke installere det i en omvendt position for at forhindre eventuelle problemer med udluftning. Mens en SLA er designet til ikke at lække, tillader udluftningene en vis resterende frigivelse af gasserne.

I et litiumbatteridesign er cellerne alle forseglet individuelt og kan ikke lække. Dette betyder, at der ikke er nogen begrænsning i installationsretningen på et lithiumbatteri. Det kan installeres på siden, på hovedet eller stå op uden problemer.

Sammenligning af batterivægt

Lithium er i gennemsnit 55 % lettere end SLA, så det er nemmere at flytte eller installere.

Cyklustid i forhold til forskellige temperaturer for LiFePO4-batterier

SLA VS Lithium Batteri Opbevaring

Lithium bør ikke opbevares ved 100 % ladningstilstand (SOC), hvorimod SLA skal opbevares ved 100 %. Dette skyldes, at selvafladningshastigheden for et SLA-batteri er 5 gange eller større end for et lithiumbatteri. Faktisk vil mange kunder vedligeholde et blybatteri på lager med en vedligeholdelseslader for løbende at holde batteriet på 100 %, så batterilevetiden ikke falder på grund af opbevaring.

Installation af serier og parallelle batterier

En hurtig og vigtig note: Når du installerer batterier i serie og parallelt, er det vigtigt, at de matches på tværs af alle faktorer, herunder kapacitet, spænding, modstand, ladetilstand og kemi. SLA- og lithium-batterier kan ikke bruges sammen i samme streng.

Da et SLA-batteri betragtes som et "dumt" batteri i forhold til lithium (som har et printkort, der overvåger og beskytter batteriet), kan det håndtere mange flere batterier i en streng end lithium.

Strenglængden af ​​lithium er begrænset af komponenterne på printkortet. Kredsløbskortkomponenter kan have strøm- og spændingsbegrænsninger, som lange seriestrenge vil overskride. For eksempel vil en seriestreng af fire lithiumbatterier have en max spænding på 51.2 volt. En anden faktor er beskyttelsen af ​​batterierne. Et batteri, der overskrider beskyttelsesgrænserne, kan forstyrre op- og afladningen af ​​hele rækken af ​​batterier. De fleste lithiumstrenge er begrænset til 6 eller mindre (afhængig af model), men højere strenglængder kan nås med yderligere teknik.

Der er mange forskelle mellem lithium batteri og SLA ydeevne. SLA bør ikke udelukkes, da det stadig har en fordel i forhold til lithium i nogle applikationer. Lithium er dog det stærkeste batteri i tilfælde af gaffeltrucks.