लिथियम-आयन फोर्कलिफ्ट बैटरी बनाम लीड-एसिड के लिए पूरी गाइड

जब आपके आवेदन के लिए सही बैटरी चुनने की बात आती है, तो आपके पास उन शर्तों की एक सूची होने की संभावना है जिन्हें आपको पूरा करने की आवश्यकता है। कितने वोल्टेज की आवश्यकता है, क्षमता की आवश्यकता क्या है, चक्रीय या स्टैंडबाय, आदि।

एक बार जब आप विशिष्टताओं को संकुचित कर लेते हैं, तो आप सोच रहे होंगे, "क्या मुझे लिथियम बैटरी या पारंपरिक सीलबंद लीड एसिड बैटरी की आवश्यकता है?" या, अधिक महत्वपूर्ण बात, "लिथियम और सीलबंद लेड एसिड में क्या अंतर है?" बैटरी रसायन चुनने से पहले विचार करने के लिए कई कारक हैं, क्योंकि दोनों में ताकत और कमजोरियां हैं।

इस ब्लॉग के उद्देश्य के लिए, लिथियम केवल लिथियम आयरन फॉस्फेट (LiFePO4) बैटरी को संदर्भित करता है, और SLA लीड एसिड/सील्ड लीड एसिड बैटरी को संदर्भित करता है।

यहां हम लिथियम और लेड एसिड बैटरी के बीच प्रदर्शन अंतर को देखते हैं

चक्रीय प्रदर्शन लिथियम बनाम SLA

लिथियम आयरन फॉस्फेट और लेड एसिड के बीच सबसे उल्लेखनीय अंतर यह है कि लिथियम बैटरी क्षमता डिस्चार्ज दर से स्वतंत्र है। नीचे दिया गया आंकड़ा वास्तविक क्षमता की तुलना बैटरी की रेटेड क्षमता बनाम डिस्चार्ज दर के प्रतिशत के रूप में करता है जैसा कि सी द्वारा व्यक्त किया गया है (सी क्षमता रेटिंग से विभाजित डिस्चार्ज करंट के बराबर है)। बहुत अधिक डिस्चार्ज दरों के साथ, उदाहरण के लिए .8C, लेड एसिड बैटरी की क्षमता रेटेड क्षमता का केवल 60% है।

विभिन्न डिस्चार्ज धाराओं पर लिथियम बैटरी बनाम विभिन्न प्रकार की लीड एसिड बैटरी की क्षमता

लिथियम बैटरियों का जीवनकाल किसी भी लेड-एसिड पावर पैक की तुलना में लंबा होता है। लेड-एसिड बैटरी का जीवनकाल 1000-1500 चक्र या उससे कम होता है। लिथियम-आयन अनुप्रयोग के आधार पर कम से कम 3,000 से अधिक चक्रों तक रहता है।

इसलिए, चक्रीय अनुप्रयोगों में जहां डिस्चार्ज दर अक्सर 0.1C से अधिक होती है, कम रेटेड लिथियम बैटरी में तुलनीय लीड एसिड बैटरी की तुलना में अक्सर उच्च वास्तविक क्षमता होगी। इसका मतलब है कि समान क्षमता रेटिंग पर, लिथियम की लागत अधिक होगी, लेकिन आप कम क्षमता वाले लिथियम का उपयोग उसी एप्लिकेशन के लिए कम कीमत पर कर सकते हैं। जब आप चक्र पर विचार करते हैं तो स्वामित्व की लागत, लीड एसिड बैटरी की तुलना में लिथियम बैटरी के मूल्य को और बढ़ा देती है।

SLA और लिथियम के बीच दूसरा सबसे उल्लेखनीय अंतर लिथियम का चक्रीय प्रदर्शन है। अधिकांश स्थितियों में लिथियम में SLA के चक्र जीवन का दस गुना होता है। यह लिथियम की प्रति चक्र लागत SLA से कम लाता है, जिसका अर्थ है कि आपको चक्रीय अनुप्रयोग में लिथियम बैटरी को SLA से कम बार बदलना होगा।

LiFePO4 बनाम SLA बैटरी चक्र जीवन की तुलना करना

लगातार बिजली वितरण लिथियम बनाम लीड-एसिड

लिथियम पूरे डिस्चार्ज चक्र में समान मात्रा में बिजली वितरित करता है, जबकि एक एसएलए की बिजली वितरण मजबूत शुरू होती है, लेकिन विलुप्त हो जाती है। लिथियम का निरंतर बिजली लाभ नीचे दिए गए ग्राफ में दिखाया गया है जो वोल्टेज बनाम आवेश की स्थिति को दर्शाता है।

यहां हम लीड-एसिड के खिलाफ लिथियम की निरंतर शक्ति लाभ देखते हैं

नारंगी में दिखाई गई लिथियम बैटरी में एक स्थिर वोल्टेज होता है क्योंकि यह पूरे डिस्चार्ज के दौरान डिस्चार्ज हो जाती है। पावर वोल्टेज बार करंट का एक फंक्शन है। वर्तमान मांग स्थिर रहेगी और इस प्रकार वितरित की गई बिजली, बिजली के समय का वर्तमान, स्थिर रहेगा। तो, आइए इसे वास्तविक जीवन के उदाहरण में रखें।

क्या आपने कभी टॉर्च चालू की है और देखा है कि पिछली बार जब आपने इसे चालू किया था तब से यह मंद है? ऐसा इसलिए है क्योंकि टॉर्च के अंदर की बैटरी मर रही है, लेकिन अभी पूरी तरह से मृत नहीं हुई है। यह थोड़ी शक्ति दे रहा है, लेकिन बल्ब को पूरी तरह से रोशन करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

यदि यह लिथियम बैटरी होती, तो बल्ब अपने जीवन की शुरुआत से लेकर अंत तक उतना ही चमकीला होता। कम होने के बजाय, अगर बैटरी खत्म हो जाती तो बल्ब बिल्कुल भी चालू नहीं होता।

लिथियम और SLA . का चार्जिंग टाइम्स

SLA बैटरी चार्ज करना बेहद धीमा है। अधिकांश चक्रीय अनुप्रयोगों में, आपके पास अतिरिक्त SLA बैटरी उपलब्ध होनी चाहिए ताकि आप तब भी अपने एप्लिकेशन का उपयोग कर सकें जबकि दूसरी बैटरी चार्ज हो रही हो। स्टैंडबाय अनुप्रयोगों में, एक SLA बैटरी को फ्लोट चार्ज पर रखा जाना चाहिए।

लिथियम बैटरी के साथ, चार्जिंग SLA की तुलना में चार गुना तेज होती है। तेज़ चार्जिंग का अर्थ है कि बैटरी के उपयोग में अधिक समय लगता है, और इसलिए कम बैटरी की आवश्यकता होती है। वे किसी घटना के बाद भी जल्दी से ठीक हो जाते हैं (जैसे बैकअप या स्टैंडबाय एप्लिकेशन में)। एक बोनस के रूप में, भंडारण के लिए लिथियम को फ्लोट चार्ज पर रखने की कोई आवश्यकता नहीं है। लिथियम बैटरी को चार्ज करने के तरीके के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया हमारी लीथियम चार्जिंग देखें
मार्गदर्शक।

उच्च तापमान बैटरी प्रदर्शन

उच्च तापमान अनुप्रयोगों में लिथियम का प्रदर्शन SLA से कहीं बेहतर है। वास्तव में, 55 डिग्री सेल्सियस पर लिथियम का चक्र जीवन अभी भी दोगुना है जैसा कि SLA कमरे के तापमान पर करता है। लिथियम अधिकांश परिस्थितियों में लीड से बेहतर प्रदर्शन करेगा लेकिन विशेष रूप से ऊंचे तापमान पर मजबूत होता है।

LiFePO4 बैटरियों के लिए साइकिल जीवन बनाम विभिन्न तापमान

ठंडा तापमान बैटरी प्रदर्शन

ठंडे तापमान से सभी बैटरी केमिस्ट्री की क्षमता में उल्लेखनीय कमी आ सकती है। यह जानते हुए, ठंडे तापमान के उपयोग के लिए बैटरी का मूल्यांकन करते समय दो बातों पर विचार करना चाहिए: चार्जिंग और डिस्चार्जिंग। लिथियम बैटरी कम तापमान (32 डिग्री फ़ारेनहाइट से नीचे) पर चार्ज स्वीकार नहीं करेगी। हालांकि, एक SLA कम तापमान पर कम करंट चार्ज स्वीकार कर सकता है।

इसके विपरीत, लिथियम बैटरी में SLA की तुलना में ठंडे तापमान पर अधिक डिस्चार्ज क्षमता होती है। इसका मतलब है कि लिथियम बैटरी को ठंडे तापमान के लिए अधिक डिज़ाइन करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन चार्जिंग एक सीमित कारक हो सकता है। 0°F पर, लिथियम को उसकी निर्धारित क्षमता के 70% पर डिस्चार्ज किया जाता है, लेकिन SLA 45% पर होता है।

ठंडे तापमान में विचार करने वाली एक बात लिथियम बैटरी की स्थिति है जब आप इसे चार्ज करना चाहते हैं। यदि बैटरी ने अभी-अभी डिस्चार्ज करना समाप्त किया है, तो बैटरी ने चार्ज स्वीकार करने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न की होगी। अगर बैटरी को ठंडा होने का मौका मिला है, तो तापमान 32°F से कम होने पर यह चार्ज स्वीकार नहीं कर सकता है।

बैटरी स्थापना

यदि आपने कभी लीड एसिड बैटरी स्थापित करने का प्रयास किया है, तो आप जानते हैं कि वेंटिंग के साथ किसी भी संभावित समस्या को रोकने के लिए इसे उलटी स्थिति में स्थापित नहीं करना कितना महत्वपूर्ण है। जबकि एक SLA को रिसाव नहीं करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, वेंट कुछ अवशिष्ट गैसों को छोड़ने की अनुमति देते हैं।

लिथियम बैटरी डिज़ाइन में, सभी कोशिकाओं को व्यक्तिगत रूप से सील कर दिया जाता है और रिसाव नहीं हो सकता है। इसका मतलब है कि लिथियम बैटरी के इंस्टॉलेशन ओरिएंटेशन में कोई प्रतिबंध नहीं है। इसे इसके किनारे, उल्टा, या बिना किसी समस्या के खड़े होकर स्थापित किया जा सकता है।

बैटरी वजन तुलना

एसएलए की तुलना में लिथियम औसतन 55% हल्का है, इसलिए इसे स्थानांतरित करना या स्थापित करना अधिक आसान है।

LiFePO4 बैटरियों के लिए साइकिल जीवन बनाम विभिन्न तापमान

SLA VS लिथियम बैटरी स्टोरेज

लिथियम को 100% स्टेट ऑफ़ चार्ज (एसओसी) पर संग्रहित नहीं किया जाना चाहिए, जबकि एसएलए को 100% पर संग्रहित किया जाना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि SLA बैटरी की स्व-निर्वहन दर लिथियम बैटरी की तुलना में 5 गुना या अधिक होती है। वास्तव में, कई ग्राहक बैटरी को लगातार 100% पर रखने के लिए ट्रिकल चार्जर के साथ स्टोरेज में लीड एसिड बैटरी बनाए रखेंगे, ताकि स्टोरेज के कारण बैटरी लाइफ कम न हो।

श्रृंखला और समानांतर बैटरी स्थापना

एक त्वरित और महत्वपूर्ण नोट: श्रृंखला और समानांतर में बैटरी स्थापित करते समय, यह महत्वपूर्ण है कि वे क्षमता, वोल्टेज, प्रतिरोध, आवेश की स्थिति और रसायन विज्ञान सहित सभी कारकों से मेल खाते हों। SLA और लिथियम बैटरी का उपयोग एक ही स्ट्रिंग में एक साथ नहीं किया जा सकता है।

चूंकि लिथियम की तुलना में SLA बैटरी को "डंब" बैटरी माना जाता है (जिसमें एक सर्किट बोर्ड होता है जो बैटरी की निगरानी और सुरक्षा करता है), यह लिथियम की तुलना में एक स्ट्रिंग में कई और बैटरी को संभाल सकता है।

लिथियम की स्ट्रिंग लंबाई सर्किट बोर्ड पर घटकों द्वारा सीमित है। सर्किट बोर्ड घटकों में वर्तमान और वोल्टेज सीमाएं हो सकती हैं जो लंबी श्रृंखला के तार से अधिक हो जाएंगी। उदाहरण के लिए, चार लिथियम बैटरी की एक श्रृंखला स्ट्रिंग में 51.2 वोल्ट का अधिकतम वोल्टेज होगा। दूसरा कारक बैटरी की सुरक्षा है। एक बैटरी जो सुरक्षा सीमा से अधिक है, बैटरियों के पूरे तार की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग को बाधित कर सकती है। अधिकांश लिथियम स्ट्रिंग्स 6 या उससे कम (मॉडल पर निर्भर) तक सीमित हैं, लेकिन अतिरिक्त इंजीनियरिंग के साथ उच्च स्ट्रिंग लंबाई तक पहुंचा जा सकता है।

लिथियम बैटरी और SLA प्रदर्शन के बीच कई अंतर हैं। SLA को छूट नहीं दी जानी चाहिए क्योंकि यह अभी भी कुछ अनुप्रयोगों में लिथियम से अधिक है। हालांकि, फोर्कलिफ्ट ट्रकों के उदाहरणों में लिथियम सबसे मजबूत बैटरी है।