ההבדלים בין סוללת LiFePO4 לסוללת עופרת חומצה

בעידן זה, לא כל המצברים פועלים באותה צורה - מה שגורם לעסקים רבים לעמוד בפני בחירה בכל הנוגע לציוד ולרכבים היקרים שלהם לטיפול בחומרים. עלות היא תמיד בעיה, כך שתמיד חשוב לוודא שהם עובדים בצורה יעילה ככל האפשר.

עם כל כך הרבה חברות בעולם המסתמכות על מלגזות מתפקדות היטב כדי לנהל את פעילותן, לאיזו סוללת מלגזה הם בוחרים יכולה להיות השפעה משמעותית על השורה התחתונה שלהן. אז מה ההבדלים בין סוללת LiFePO4 לסוללת עופרת?

עולם מצברי המלגזה

בתחום המלגזות, ישנם שני סוגים מועדפים של מקורות כוח שעסקים משתמשים בהם בדרך כלל... חומצת עופרת או ליתיום.

סוללות למלגזות עופרת הן התקן ותיק, הידוע כטכנולוגיה אמינה שנמצאת בשימוש בהצלחה במלגזות כבר כמעט מאה שנים.

טכנולוגיית סוללת ליתיום-יון, לעומת זאת, היא קצת יותר עדכנית, ויש לה יתרונות משמעותיים בהשוואה למקבילות חומצת העופרת שלהן.

בין סוללות מלגזה עופרת לסוללות ליתיום-יון, איזו מהן עדיפה?

ישנם מספר משתנים שיש לקחת בחשבון בעת ​​קבלת ההחלטה הנכונה עבור הצי שלך. הבה נעבור השוואה נקודתית של שני מקורות הכוח הנבדלים הללו.

הבדלים בסיסיים
לסוללות חומצת עופרת יש מארז, תאים עם תערובת אלקטרוליטים, מים וחומצה גופרתית - הם נראים כמו סוללות סטנדרטיות לרכב. חומצת עופרת הומצאה לראשונה והשתמשה בה כבר בשנת 1859, אך סוג זה של סוללה שוכלל במהלך השנים. הטכנולוגיה כוללת תגובות כימיות עם לוחות עופרת וחומצה גופרתית (היוצרת הצטברות עופרת גופרתית) ודורשת הוספה תקופתית של מים ותחזוקה.

בינתיים, טכנולוגיית ליתיום-יון הוצגה בשווקי הצרכנים בשנת 1991. ניתן למצוא סוללות ליתיום-יון ברוב המכשירים הניידים שלנו, כמו סמארטפונים, טאבלטים ומצלמות. הם גם מניעים מכוניות חשמליות, כמו טסלה.

הבדל גדול להרבה קונים הוא המחיר. סוללות מלגזה עופרת זולות יותר מאשר סוללות מלגזות ליתיום-יון מלפנים. אבל ההבדל במחיר משקף יתרונות ארוכי טווח שהופכים את הליתיום-יון ליקר לאורך זמן.

תחזוקה של סוללות למלגזה

בכל הנוגע להפעלת מלגזות, לא כולם מתחשבים בעובדה שהסוללות שלהם דורשות תחזוקה. איזה סוג סוללה תבחר מכתיב כמה זמן, אנרגיה ומשאבים הולכים לתחזוקה פשוטה.

עם סוללות מלגזות עופרת, התפקוד של הכימיקלים הקשים שבתוכם אומר שהם זקוקים למעט טיפול נוסף, כגון:

· שוויון באופן קבוע: סוללות חומצת עופרת מסורתיות חוות באופן קבוע מצב שבו החומצה והמים בפנים הופכים להיות מרובדים, כלומר החומצה מרוכזת יותר בסמוך לתחתית היחידה. כאשר זה קורה, הוא לא יכול להחזיק גם טעינה, וזו הסיבה שמשתמשים צריכים לעתים קרובות להשיג איזון סלולרי (או לְהַשְׁווֹת). מטען עם הגדרת שוויון יכול להתמודד עם זה, ובדרך כלל צריך לעשות זאת כל 5-10 טעינות.

· שליטה בטמפרטורה: לסוגים אלה של סוללות יהיו פחות מחזורים כלליים במהלך חייהם אם הם מאוחסנים בטמפרטורות גבוהות מהמומלץ, מה שיביא לחיי עבודה קצרים יותר.

· בדיקת רמות נוזל: יחידות אלה חייבות להיות בכמות המים הנכונה לעבודה ביעילות אופטימלית ויש להעלות אותן כל 10 מחזורי טעינה לערך.

· טעינה נכונה: אם כבר מדברים על טעינה, סוללות מלגזות עופרת צריכות להיטען בצורה מסוימת, אחרת הן יעבדו פחות ביעילות (עוד על כך בהמשך).

רשימת התחזוקה שיחידות סוללות עופרת דורשות מובילה לעתים קרובות לכך שחברות מוציאות כסף נוסף על חוזי תחזוקה מונעת.

סוללות מלגזות ליתיום-יון, לשם השוואה, כוללות מעט מאוד תחזוקה:

· אין נוזל לדאוג

· טמפרטורות אינן משפיעות על בריאות הסוללה עד שהן מגיעות לסביבות גבוהות במיוחד

· ליתיום-יון מטפל באיזון/שיוויון תאים באופן אוטומטי עם מערכת תוכנה לניהול סוללה

כשזה מגיע לפישוט התחזוקה, ליתיום-יון זוכה לניצחון קל.

טעינת סוללות למלגזה

הזמן שלוקח לטעון כל אחת מהסוללות הללו שונה למדי, כאשר לסוללות מלגזות עופרת לוקח בין 8 ל-16 שעות לטעון במלואן וסוללות מלגזות ליתיום-יון מגיעות ל-100% תוך שעה או שעתיים בלבד.

אם לא תטעין את שני סוגי הסוללות הללו בצורה נכונה, יעילותן עשויה להצטמצם עם הזמן. חומצת עופרת, לעומת זאת, מגיעה עם הנחיות מחמירות הרבה יותר והרבה יותר לעקוב אחריהם.

לדוגמה, לא ניתן להטעין סוללות עופרת במלגזה, כי אז המלגזה תהיה מחוץ לפעילות במשך 18 עד 24 השעות שלוקח להטעין ולקרר את המצבר. לכן, לחברות יש בדרך כלל חדר סוללות עם מדפים שבו הן מטעינות את סוללות העופרת שלהן.

הרמת חבילות סוללות כבדות פנימה והחוצה ממלגזות יוצרת טיפול נוסף. חבילות סוללות יכולות לשקול מאות עד אלפי פאונד, לכן יש צורך בציוד מיוחד כדי לעשות זאת. בנוסף, יש צורך בכמה סוללות רזרביות לכל משמרת שהמלגזה חייבת להפעיל.

ברגע שסוללת העופרת מפעילה את המלגזה, יש להשתמש בה רק עד שהיא מגיעה ל-30% טעינה שנותרה - ויש יצרנים רבים שממליצים לא לתת לה לרדת מתחת לטעינה של 50%. אם העצה הזו לא תישמע, הם יאבדו מחזורים עתידיים פוטנציאליים.

מצד שני, ניתן להשתמש בסוללת ליתיום עד שתגיע ל-20% מהטעינה שנותרה לפני שכל נזק ארוך טווח יהפוך לבעיה. ניתן להשתמש ב-100% מהחיוב אם יש צורך בכך.

שלא כמו חומצת עופרת, סוללות ליתיום-יון יכולות להיות "טעינה בהזדמנות" תוך 1 עד 2 שעות בזמן שהמלגזה עושה הפסקה, ואפילו לא צריך להסיר את הסוללה כדי לטעון אותה. לכן, אין צורך בחילוף טעון במלואו כדי לעבוד במשמרת כפולה.

בכל הנושאים הקשורים לטעינה, סוללות מלגזות ליתיום-יון לוקחות הרבה פחות זמן, הן פחות מסובכות ומאפשרות פרודוקטיביות תפעולית רבה יותר.

משך חיי השירות

כמו עלויות עסקיות רבות, גם רכישת מצברים למלגזה היא הוצאה חוזרת. עם זאת בחשבון, הבה נשווה כמה זמן מחזיקה כל אחת מהסוללות הללו (נמדד לפי חיי השירות שלהן):

· חומצת עופרת: 1500 מחזורים

· ליתיום-יון: בין 2,000 ל-3,000 מחזורים

זה בהנחה, כמובן, שמארזי הסוללות מטופלים כראוי. המנצח הברור הוא ליתיום יון כשמדברים על תוחלת החיים הכוללת.

 

בְּטִיחוּת

הבטיחות של מפעילי מלגזות ושל אלו המנהלים את ההחלפה או התחזוקה של מצברים צריכה להיות שיקול רציני עבור כל חברה, במיוחד עם כימיקלים קשים וחזקים כל כך. בדומה לקטגוריות הקודמות, לשני הסוגים של מצברי מלגזה יש הבדלים בכל הנוגע לסכנות במקום העבודה:

· חומצת עופרת: מה שיש בתוך הסוללות הללו רעיל מאוד לבני אדם - עופרת וחומצה גופרתית. מכיוון שצריך להשקות אותם בערך פעם בשבוע, קיים סיכון מוגבר לשפיכת חומרים מסוכנים אלה אם לא נעשה בצורה בטוחה. הם גם מייצרים אדים מזיקים ורמת חום גבוהה בזמן טעינתם, ולכן יש לשמור אותם בסביבה מבוקרת טמפרטורה. בנוסף, קיימת אפשרות שהם ידליפו גז נפץ כאשר הם פוגעים בשיא המטען.

· ליתיום-יון: טכנולוגיה זו משתמשת בליתיום-ברזל-פוספט (LFP), שהוא אחד השילובים הכימיים היציבים ביותר של ליתיום-יון. האלקטרודות הן פחמן ו-LFP, כך שהן נשארות נייחות, וסוללות מסוג זה אטומות לחלוטין. המשמעות היא שאין סיכון לשפיכת חומצה, קורוזיה, סולפטציה או כל סוג של זיהום. (יש רק סיכון זעיר, שכן האלקטרוליט דליק ומרכיב כימי בתוך סוללות ליתיום-יון יוצר גז מאכל כאשר הוא נוגע במים).

הבטיחות במקום הראשון, וכך גם הליתיום-יון בקטגוריית הבטיחות.

יעילות כוללת

המטרה היחידה של מצבר היא לייצר אנרגיה, אז איך משתווים שני סוגי מצברי מלגזה בתחום זה?

כפי שאולי ניחשתם, הטכנולוגיה המודרנית יותר מנצחת את סגנון הסוללה הרגיל.

סוללות עופרת הן פשוט תמיד מדממות אנרגיה, מכיוון שהן מאבדות אמפר בזמן הפעלת המלגזה, בזמן הטעינה, ואפילו כשהן פשוט יושבות שם בטלות. ברגע שתקופת הפריקה מתחילה, המתח שלה יורד בקצב הולך וגובר - כך שהם ממשיכים להיות פחות חזקים ככל שהמלגזה עושה את עבודתה.

סוללות מלגזות ליתיום יון שומרות על רמת מתח קבועה במהלך כל מחזור הפריקה, מה שיכול לתרגם לחיסכון של עד 50% באנרגיה בהשוואה לחומצת עופרת. נוסף על כך, ליתיום-יון אוגר בערך פי שלושה יותר כוח.

בשורה התחתונה

לסוללות ליתיום-יון יש יתרון בכל קטגוריה... תחזוקה קלה יותר, טעינה מהירה יותר, קיבולת גבוהה יותר, חוזק עקבי, תוחלת חיים ארוכה יותר, בטוחה יותר לשימוש במקום העבודה, והן גם טובות יותר לסביבה.

בעוד שסוללות מלגזות עופרת זולות הרבה יותר מלפנים, הן דורשות הרבה יותר טיפול ואינן מתפקדות באותה מידה.

עבור עסקים רבים שפעם התמקדו בהבדלי המחיר, הם רואים כעת שהעלות הנוספת של ליתיום-יון מלפנים מופצת יותר מהיתרונות הרבים שהם מציעים בטווח הארוך. והם עוברים לליתיום-יון!