Panduan Lengkap Untuk Baterai Forklift Lithium-Ion vs Lead-Acid

Ketika datang untuk memilih baterai yang tepat untuk aplikasi Anda, Anda mungkin memiliki daftar persyaratan yang harus Anda penuhi. Berapa tegangan yang dibutuhkan, berapa kebutuhan kapasitas, siklis atau siaga, dll.

Setelah Anda mempersempit spesifikasinya, Anda mungkin bertanya-tanya, "apakah saya memerlukan baterai lithium atau baterai asam timbal tradisional yang disegel?" Atau, yang lebih penting, “apa perbedaan antara lithium dan asam timbal yang disegel?” Ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan sebelum memilih bahan kimia baterai, karena keduanya memiliki kekuatan dan kelemahan.

Untuk tujuan blog ini, lithium mengacu pada baterai Lithium Iron Phosphate (LiFePO4) saja, dan SLA mengacu pada baterai asam timbal/asam timbal yang disegel.

Di sini kita melihat perbedaan kinerja antara baterai lithium dan asam timbal

Kinerja Siklus Lithium VS SLA

Perbedaan yang paling mencolok antara lithium besi fosfat dan asam timbal adalah fakta bahwa kapasitas baterai lithium tidak tergantung pada tingkat pelepasan. Gambar di bawah membandingkan kapasitas aktual sebagai persentase dari kapasitas pengenal baterai versus tingkat pengosongan seperti yang dinyatakan oleh C (C sama dengan arus pengosongan dibagi dengan peringkat kapasitas). Dengan laju pengosongan yang sangat tinggi, misalnya 8C, kapasitas baterai asam timbal hanya 60% dari kapasitas terukur.

Kapasitas baterai lithium vs berbagai jenis baterai asam timbal pada berbagai arus pelepasan

Baterai lithium memiliki masa pakai yang lebih lama daripada paket daya timbal-asam mana pun. Masa pakai baterai timbal-asam adalah 1000-1500 siklus atau kurang. Lithium-ion bertahan setidaknya 3,000 siklus plus tergantung pada aplikasinya.

Oleh karena itu, dalam aplikasi siklik di mana laju pengosongan seringkali lebih besar dari 0.1C, baterai lithium dengan nilai lebih rendah sering kali memiliki kapasitas aktual yang lebih tinggi daripada baterai asam timbal yang sebanding. Ini berarti bahwa pada peringkat kapasitas yang sama, litium akan lebih mahal, tetapi Anda dapat menggunakan litium berkapasitas lebih rendah untuk aplikasi yang sama dengan harga lebih rendah. Biaya kepemilikan ketika Anda mempertimbangkan siklus, semakin meningkatkan nilai baterai lithium bila dibandingkan dengan baterai asam timbal.

Perbedaan paling menonjol kedua antara SLA dan Lithium adalah kinerja siklik lithium. Lithium memiliki sepuluh kali siklus hidup SLA di sebagian besar kondisi. Ini membawa biaya per siklus lithium lebih rendah daripada SLA, yang berarti Anda harus mengganti baterai lithium lebih jarang daripada SLA dalam aplikasi siklus.

Membandingkan masa pakai baterai LiFePO4 vs SLA

Pengiriman Daya Konstan Lithium VS Lead-Acid

Lithium memberikan jumlah daya yang sama di seluruh siklus pengosongan, sedangkan pengiriman daya SLA dimulai dengan kuat, tetapi menghilang. Keuntungan daya konstan lithium ditunjukkan pada grafik di bawah ini yang menunjukkan tegangan versus keadaan muatan.

Di sini kita melihat keuntungan daya konstan Lithium terhadap Lead-Acid

Baterai lithium seperti yang ditunjukkan dalam warna oranye memiliki tegangan konstan karena habis di seluruh debit. Daya adalah fungsi dari tegangan kali arus. Permintaan arus akan konstan dan dengan demikian daya yang dikirim, daya dikalikan arus, akan konstan. Jadi, mari kita contohkan ini dalam kehidupan nyata.

Pernahkah Anda menyalakan senter dan menyadarinya lebih redup daripada terakhir kali Anda menyalakannya? Ini karena baterai di dalam senter sekarat, tetapi belum benar-benar mati. Ini mengeluarkan sedikit daya, tetapi tidak cukup untuk menerangi bohlam sepenuhnya.

Jika ini adalah baterai lithium, bohlam akan sama terangnya dari awal masa pakainya hingga akhir. Alih-alih memudar, bohlam tidak akan menyala sama sekali jika baterai mati.

Waktu Pengisian Lithium dan SLA

Pengisian baterai SLA terkenal lambat. Di sebagian besar aplikasi siklik, Anda harus memiliki baterai SLA tambahan agar Anda tetap dapat menggunakan aplikasi Anda saat baterai lainnya sedang diisi. Dalam aplikasi siaga, baterai SLA harus tetap terisi daya mengambang.

Dengan baterai lithium, pengisian empat kali lebih cepat dari SLA. Pengisian lebih cepat berarti ada lebih banyak waktu yang digunakan baterai, dan karena itu membutuhkan lebih sedikit baterai. Mereka juga pulih dengan cepat setelah suatu peristiwa (seperti dalam aplikasi cadangan atau siaga). Sebagai bonus, tidak perlu menyimpan lithium dengan biaya mengambang untuk penyimpanan. Untuk informasi lebih lanjut tentang cara mengisi baterai lithium, silakan lihat Pengisian Lithium kami
Panduan.

Kinerja Baterai Suhu Tinggi

Kinerja Lithium jauh lebih unggul daripada SLA dalam aplikasi suhu tinggi. Faktanya, lithium pada 55°C masih memiliki siklus hidup dua kali lipat seperti SLA pada suhu kamar. Lithium akan mengungguli timbal di sebagian besar kondisi tetapi sangat kuat pada suhu tinggi.

Siklus hidup vs berbagai suhu untuk baterai LiFePO4

Kinerja Baterai Suhu Dingin

Suhu dingin dapat menyebabkan pengurangan kapasitas yang signifikan untuk semua bahan kimia baterai. Mengetahui hal ini, ada dua hal yang perlu dipertimbangkan saat mengevaluasi baterai untuk penggunaan suhu dingin: pengisian dan pengosongan. Baterai lithium tidak akan menerima pengisian daya pada suhu rendah (di bawah 32° F). Namun, SLA dapat menerima muatan arus rendah pada suhu rendah.

Sebaliknya, baterai lithium memiliki kapasitas debit yang lebih tinggi pada suhu dingin daripada SLA. Ini berarti bahwa baterai lithium tidak harus dirancang berlebihan untuk suhu dingin, tetapi pengisian daya dapat menjadi faktor pembatas. Pada 0 °F, lithium habis pada 70% dari kapasitas pengenalnya, tetapi SLA pada 45%.

Satu hal yang perlu diperhatikan pada suhu dingin adalah keadaan baterai lithium saat ingin diisi ulang. Jika baterai baru saja habis, baterai akan menghasilkan panas yang cukup untuk menerima muatan. Jika baterai sempat mendingin, baterai mungkin tidak menerima pengisian daya jika suhunya di bawah 32°F.

Instalasi Baterai

Jika Anda pernah mencoba memasang baterai asam timbal, Anda tahu betapa pentingnya untuk tidak memasangnya dalam posisi terbalik untuk mencegah masalah potensial dengan ventilasi. Sementara SLA dirancang untuk tidak bocor, ventilasi memungkinkan pelepasan sisa gas.

Dalam desain baterai lithium, semua sel disegel secara individual dan tidak dapat bocor. Ini berarti tidak ada batasan dalam orientasi pemasangan baterai lithium. Itu dapat dipasang miring, terbalik, atau berdiri tanpa masalah.

Perbandingan Berat Baterai

Lithium, rata-rata, 55% lebih ringan dari SLA, jadi lebih mudah dipindahkan atau dipasang.

Siklus hidup vs berbagai suhu untuk baterai LiFePO4

Penyimpanan Baterai Lithium SLA VS

Lithium tidak boleh disimpan pada 100% State of Charge (SOC), sedangkan SLA harus disimpan pada 100%. Ini karena tingkat self-discharge baterai SLA adalah 5 kali atau lebih besar dari baterai lithium. Bahkan, banyak pelanggan akan mempertahankan baterai asam timbal di penyimpanan dengan pengisi daya menetes untuk terus menjaga baterai tetap 100%, sehingga masa pakai baterai tidak berkurang karena penyimpanan.

Pemasangan Baterai Seri & Paralel

Catatan singkat dan penting: Saat memasang baterai secara seri dan paralel, penting untuk mencocokkan baterai di semua faktor termasuk kapasitas, voltase, hambatan, status pengisian, dan bahan kimia. Baterai SLA dan lithium tidak dapat digunakan bersama-sama dalam rangkaian yang sama.

Karena baterai SLA dianggap sebagai baterai "bodoh" dibandingkan dengan lithium (yang memiliki papan sirkuit yang memantau dan melindungi baterai), baterai ini dapat menangani lebih banyak baterai dalam satu rangkaian daripada lithium.

Panjang string lithium dibatasi oleh komponen pada papan sirkuit. Komponen papan sirkuit dapat memiliki batasan arus dan tegangan yang akan dilampaui oleh string seri panjang. Misalnya, rangkaian seri empat baterai lithium akan memiliki tegangan maksimum 51.2 volt. Faktor kedua adalah perlindungan baterai. Satu baterai yang melebihi batas perlindungan dapat mengganggu pengisian dan pengosongan seluruh rangkaian baterai. Kebanyakan senar lithium dibatasi hingga 6 atau kurang (tergantung model), tetapi panjang senar yang lebih tinggi dapat dicapai dengan teknik tambahan.

Ada banyak perbedaan antara baterai lithium dan kinerja SLA. SLA tidak boleh diabaikan karena masih memiliki keunggulan dibandingkan lithium di beberapa aplikasi. Namun, lithium adalah baterai yang lebih kuat di truk forklift.