ლითიუმ-იონური სატვირთო ბატარეის სრული გზამკვლევი ტყვიის მჟავის წინააღმდეგ

როდესაც საქმე ეხება თქვენი აპლიკაციისთვის შესაფერისი ბატარეის არჩევას, თქვენ სავარაუდოდ გაქვთ იმ პირობების სია, რომლებიც უნდა შეასრულოთ. რამდენი ძაბვაა საჭირო, რა სიმძლავრის მოთხოვნაა, ციკლური თუ ლოდინისა და ა.შ.

მას შემდეგ რაც შევიწროვებთ სპეციფიკას, შეიძლება გაინტერესებთ, "მჭირდება ლითიუმის ბატარეა თუ ტრადიციული დალუქული ტყვიის მჟავა ბატარეა?" ან, რაც მთავარია, "რა განსხვავებაა ლითიუმსა და დალუქულ ტყვიის მჟავას შორის?" არსებობს რამდენიმე ფაქტორი, რომელიც გასათვალისწინებელია ბატარეის ქიმიის არჩევამდე, რადგან ორივეს აქვს ძლიერი და სუსტი მხარეები.

ამ ბლოგის მიზნებისთვის, ლითიუმი ეხება მხოლოდ ლითიუმის რკინის ფოსფატის (LiFePO4) ბატარეებს, ხოლო SLA ეხება ტყვიის მჟავას/დალუქულ ტყვიმჟავას ბატარეებს.

აქ ჩვენ ვუყურებთ შესრულების განსხვავებებს ლითიუმის და ტყვიის მჟავას ბატარეებს შორის

Cyclic Performance Lithium VS SLA

ყველაზე შესამჩნევი განსხვავება ლითიუმის რკინის ფოსფატსა და ტყვიის მჟავას შორის არის ის ფაქტი, რომ ლითიუმის ბატარეის სიმძლავრე დამოუკიდებელია გამონადენის სიჩქარისგან. ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა ადარებს ფაქტობრივ სიმძლავრეს, როგორც ბატარეის ნომინალური სიმძლავრის პროცენტს და გამონადენის სიჩქარეს, რომელიც გამოხატულია C-ით (C უდრის გამონადენის დენს გაყოფილი სიმძლავრის რეიტინგზე). ძალიან მაღალი გამონადენის პირობებში, მაგალითად .8C, ტყვიის მჟავა ბატარეის სიმძლავრე არის ნომინალური სიმძლავრის მხოლოდ 60%.

ლითიუმის ბატარეის სიმძლავრე სხვადასხვა ტიპის ტყვიის მჟავა ბატარეების წინააღმდეგ სხვადასხვა გამონადენის დროს

ლითიუმის ბატარეებს აქვთ უფრო ხანგრძლივი მოქმედების ვადა, ვიდრე ნებისმიერი ტყვიის მჟავა დენის პაკეტს. ტყვიმჟავა ბატარეების სიცოცხლის ხანგრძლივობაა 1000-1500 ციკლი ან ნაკლები. ლითიუმ-იონი გრძელდება მინიმუმ 3,000 პლუს ციკლი აპლიკაციის მიხედვით.

ამიტომ, ციკლურ აპლიკაციებში, სადაც გამონადენის სიჩქარე ხშირად აღემატება 0.1C-ს, უფრო დაბალი რეიტინგული ლითიუმის ბატარეას ხშირად ექნება უფრო მაღალი რეალური სიმძლავრე, ვიდრე შესადარებელ ტყვიმჟავას ბატარეას. ეს ნიშნავს, რომ იგივე სიმძლავრის რეიტინგით, ლითიუმი უფრო ძვირი დაჯდება, მაგრამ შეგიძლიათ გამოიყენოთ დაბალი სიმძლავრის ლითიუმი იმავე აპლიკაციისთვის დაბალ ფასად. მფლობელობის ღირებულება, როდესაც განიხილავთ ციკლს, კიდევ უფრო ზრდის ლითიუმის ბატარეის ღირებულებას ტყვიის მჟავას ბატარეასთან შედარებით.

მეორე ყველაზე მნიშვნელოვანი განსხვავება SLA-სა და ლითიუმს შორის არის ლითიუმის ციკლური მოქმედება. ლითიუმს აქვს ათჯერ მეტი ციკლი ვიდრე SLA უმეტეს პირობებში. ეს მოაქვს ლითიუმის ციკლის ღირებულებას SLA-ზე დაბალი, რაც ნიშნავს, რომ თქვენ მოგიწევთ ლითიუმის ბატარეის შეცვლა უფრო იშვიათად, ვიდრე SLA ციკლურ აპლიკაციაში.

LiFePO4 და SLA ბატარეის ციკლის ვადის შედარება

მუდმივი ენერგიის მიწოდება ლითიუმი VS ტყვიის მჟავა

ლითიუმი აწვდის იმავე რაოდენობის ენერგიას მთელი გამონადენის ციკლის განმავლობაში, მაშინ როდესაც SLA-ის დენის მიწოდება იწყება ძლიერი, მაგრამ იშლება. ლითიუმის მუდმივი სიმძლავრის უპირატესობა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ გრაფიკზე, რომელიც აჩვენებს ძაბვას დატენვის მდგომარეობასთან მიმართებაში.

აქ ჩვენ ვხედავთ ლითიუმის მუდმივ უპირატესობას ტყვიის მჟავასთან მიმართებაში

ლითიუმის ბატარეას, როგორც ნაჩვენებია ნარინჯისფერში, აქვს მუდმივი ძაბვა, რადგან ის იხსნება მთელი გამონადენის განმავლობაში. სიმძლავრე არის ფუნქცია ძაბვის ჯერ მიმდინარე. მიმდინარე მოთხოვნა იქნება მუდმივი და, შესაბამისად, მიწოდებული სიმძლავრე, სიმძლავრე ჯერ მიმდინარე, იქნება მუდმივი. მაშ ასე, მოდი ჩავდოთ ეს რეალურ მაგალითში.

ოდესმე ჩართეთ ფანარი და შეგიმჩნევიათ, რომ ის უფრო ჩაბნელებულია, ვიდრე ბოლოს ჩართეთ? ეს იმის გამო ხდება, რომ ფანრის შიგნით არსებული ბატარეა კვდება, მაგრამ ჯერ კიდევ არ არის მკვდარი. ის იძლევა მცირე ენერგიას, მაგრამ არასაკმარისს ნათურის სრულად გასანათებლად.

ეს რომ იყოს ლითიუმის ბატარეა, ნათურა ისეთივე კაშკაშა იქნებოდა სიცოცხლის დასაწყისიდან ბოლომდე. დაკარგვის ნაცვლად, ნათურა საერთოდ არ ირთვებოდა, თუ ბატარეა დაკარგა.

ლითიუმის და SLA დატენვის დრო

SLA ბატარეების დატენვა საკმაოდ ნელია. უმეტეს ციკლურ აპლიკაციებში, თქვენ უნდა გქონდეთ დამატებითი SLA ბატარეები, რათა კვლავ შეძლოთ თქვენი აპლიკაციის გამოყენება, სანამ სხვა ბატარეა იტენება. ლოდინის აპლიკაციებში, SLA ბატარეა უნდა იყოს მცურავი დამუხტვით.

ლითიუმის ბატარეებით დატენვა ოთხჯერ უფრო სწრაფია ვიდრე SLA. უფრო სწრაფი დატენვა ნიშნავს, რომ ბატარეის გამოყენების მეტი დროა და, შესაბამისად, ნაკლებ ბატარეას მოითხოვს. ისინი ასევე სწრაფად აღდგება მოვლენის შემდეგ (როგორც სარეზერვო ან ლოდინის აპლიკაციაში). როგორც ბონუსი, არ არის საჭირო ლითიუმის შენახვა მცურავი მუხტით შესანახად. დამატებითი ინფორმაციისთვის, თუ როგორ უნდა დატენოთ ლითიუმის ბატარეა, იხილეთ ჩვენი Lithium Charging
სახელმძღვანელო.

მაღალი ტემპერატურის ბატარეის შესრულება

ლითიუმის მოქმედება ბევრად აღემატება SLA-ს მაღალ ტემპერატურულ პროგრამებში. სინამდვილეში, ლითიუმს 55°C ტემპერატურაზე ჯერ კიდევ აქვს ორჯერ მეტი ციკლის სიცოცხლე, ვიდრე SLA-ს აქვს ოთახის ტემპერატურაზე. ლითიუმი აჯობებს ტყვიას უმეტეს პირობებში, მაგრამ განსაკუთრებით ძლიერია ამაღლებულ ტემპერატურაზე.

ციკლის ხანგრძლივობა LiFePO4 ბატარეების სხვადასხვა ტემპერატურასთან შედარებით

ცივი ტემპერატურის ბატარეის შესრულება

ცივმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს სიმძლავრის მნიშვნელოვანი შემცირება ბატარეის ყველა ქიმიისთვის. ამის ცოდნა, ორი რამ არის გასათვალისწინებელი ბატარეის ცივ ტემპერატურაზე გამოყენებისას შეფასებისას: დატენვა და განმუხტვა. ლითიუმის ბატარეა არ მიიღებს დატენვას დაბალ ტემპერატურაზე (32°F-ზე ქვემოთ). თუმცა, SLA-ს შეუძლია მიიღოს დაბალი დენის მუხტი დაბალ ტემპერატურაზე.

პირიქით, ლითიუმის ბატარეას აქვს უფრო მაღალი განმუხტვის უნარი ცივ ტემპერატურაზე, ვიდრე SLA. ეს ნიშნავს, რომ ლითიუმის ბატარეები არ უნდა იყოს ზედმეტად შექმნილი ცივ ტემპერატურაზე, მაგრამ დატენვა შეიძლება იყოს შემზღუდველი ფაქტორი. 0°F-ზე ლითიუმი გამოიყოფა მისი ნომინალური სიმძლავრის 70%-ით, მაგრამ SLA არის 45%.

ერთი რამ, რაც გასათვალისწინებელია ცივ ტემპერატურაზე, არის ლითიუმის ბატარეის მდგომარეობა, როდესაც გსურთ მისი დატენვა. თუ ბატარეამ ახლახან დაასრულა განმუხტვა, ბატარეა გამოიმუშავებს საკმარის სითბოს დატენვის მისაღებად. თუ ბატარეას გაცივების შესაძლებლობა ჰქონდა, ის შეიძლება არ მიიღოს დამუხტვა, თუ ტემპერატურა 32°F-ზე დაბალია.

ბატარეის მონტაჟი

თუ ოდესმე გიცდიათ ტყვიის მჟავა ბატარეის დაყენება, თქვენ იცით, რამდენად მნიშვნელოვანია არ დააინსტალიროთ იგი ინვერსიულ მდგომარეობაში, რათა თავიდან აიცილოთ რაიმე პოტენციური პრობლემა ვენტილაციასთან დაკავშირებით. მიუხედავად იმისა, რომ SLA შექმნილია ისე, რომ არ გაჟონოს, სავენტილაციო ხვრელები იძლევა გაზების ნარჩენი გათავისუფლების საშუალებას.

ლითიუმის ბატარეის დიზაინში, უჯრედები ინდივიდუალურად არის დალუქული და არ შეიძლება გაჟონოს. ეს ნიშნავს, რომ არ არსებობს შეზღუდვა ლითიუმის ბატარეის სამონტაჟო ორიენტაციაში. ის შეიძლება დამონტაჟდეს გვერდით, თავდაყირა, ან ფეხზე წამოდგომის გარეშე პრობლემების გარეშე.

ბატარეის წონის შედარება

ლითიუმი, საშუალოდ, 55%-ით მსუბუქია, ვიდრე SLA, ამიტომ მისი გადატანა ან ინსტალაცია უფრო ადვილია.

ციკლის ხანგრძლივობა LiFePO4 ბატარეების სხვადასხვა ტემპერატურასთან შედარებით

SLA VS ლითიუმის ბატარეის საცავი

ლითიუმი არ უნდა ინახებოდეს 100% დამუხტვის მდგომარეობაში (SOC), ხოლო SLA უნდა ინახებოდეს 100%. ეს იმის გამო ხდება, რომ SLA ბატარეის თვითგამორთვის სიჩქარე 5-ჯერ ან მეტია, ვიდრე ლითიუმის ბატარეის. ფაქტობრივად, ბევრი მომხმარებელი ინახავს ტყვიის მჟავას ბატარეას შესანახად წვეთოვანი დამტენით, რათა მუდმივად შეინარჩუნოს ბატარეა 100%-ზე, რათა ბატარეის ხანგრძლივობა არ შემცირდეს შენახვის გამო.

სერიული და პარალელური ბატარეის მონტაჟი

სწრაფი და მნიშვნელოვანი შენიშვნა: ბატარეების სერიულად და პარალელურად დაყენებისას მნიშვნელოვანია, რომ ისინი შეესაბამებოდეს ყველა ფაქტორს, მათ შორის სიმძლავრეს, ძაბვას, წინააღმდეგობას, დატენვის მდგომარეობას და ქიმიას. SLA და ლითიუმის ბატარეები არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ერთად ერთ სტრიქონში.

ვინაიდან SLA ბატარეა ითვლება "მუნჯ" ბატარეად ლითიუმთან შედარებით (რომელსაც აქვს მიკროსქემის დაფა, რომელიც აკონტროლებს და იცავს ბატარეას), მას შეუძლია უფრო მეტი ბატარეის დამუშავება სტრიქონში, ვიდრე ლითიუმი.

ლითიუმის სიმების სიგრძე შეზღუდულია მიკროსქემის დაფაზე არსებული კომპონენტებით. მიკროსქემის დაფის კომპონენტებს შეიძლება ჰქონდეთ დენის და ძაბვის შეზღუდვები, რომლებსაც გრძელი სერიების სიმები გადააჭარბებს. მაგალითად, ოთხი ლითიუმის ბატარეის სერიას ექნება მაქსიმალური ძაბვა 51.2 ვოლტი. მეორე ფაქტორი არის ბატარეების დაცვა. ერთმა ბატარეამ, რომელიც აღემატება დაცვის ლიმიტებს, შეიძლება შეაფერხოს ბატარეების მთელი სტრიქონის დატენვა და განმუხტვა. ლითიუმის სიმების უმეტესობა შემოიფარგლება 6-ით ან ნაკლებით (მოდელზეა დამოკიდებული), მაგრამ უფრო მაღალი სიგრძის მიღწევა შესაძლებელია დამატებითი ინჟინერიით.

ბევრი განსხვავებაა ლითიუმის ბატარეასა და SLA შესრულებას შორის. SLA არ უნდა იყოს დისკონტირებული, რადგან მას ჯერ კიდევ აქვს უპირატესობა ლითიუმთან შედარებით ზოგიერთ აპლიკაციაში. თუმცა, ლითიუმი არის უფრო ძლიერი ბატარეა ჩანგალი სატვირთო მანქანების შემთხვევაში.