Литий-ионды жүк көтергіш батареясына қарсы қорғасын қышқылына арналған толық нұсқаулық

Қолданбаңыз үшін дұрыс батареяны таңдауға келгенде, сізде орындау қажет шарттар тізімі болуы мүмкін. Қанша кернеу қажет, қуат талабы қандай, циклдік немесе күту режимі және т.б.

Ерекшеліктерді қысқартқаннан кейін сізде: «Маған литий батареясы немесе дәстүрлі герметикалық қорғасын қышқылды аккумулятор керек пе?» Деген сұрақ туындауы мүмкін. Немесе, ең бастысы, «литий мен герметикалық қорғасын қышқылының айырмашылығы неде?» Батареяның химиясын таңдамас бұрын бірнеше факторларды ескеру қажет, өйткені екеуінің де күшті және әлсіз жақтары бар.

Осы блогтың мақсаты үшін литий тек литий темір фосфаты (LiFePO4) батареяларына қатысты, ал SLA қорғасын қышқылы/тұйықталған қорғасын қышқылды батареяларға қатысты.

Мұнда литий және қорғасын қышқылды батареялар арасындағы өнімділік айырмашылықтарын қарастырамыз

Циклдық өнімділік литий VS SLA

Литий темір фосфаты мен қорғасын қышқылының арасындағы ең көрнекті айырмашылық литий батареясының сыйымдылығы разряд жылдамдығынан тәуелсіз болуы болып табылады. Төмендегі суретте нақты сыйымдылықты батареяның номиналды сыйымдылығының пайыздық қатынасы мен С арқылы көрсетілген разряд жылдамдығымен салыстырады (C сыйымдылық рейтингіне бөлінген разряд тоғына тең). Өте жоғары разряд жылдамдығымен, мысалы, .8C, қорғасын қышқылды аккумулятордың сыйымдылығы номиналды сыйымдылықтың 60% ғана құрайды.

Литий батареясының сыйымдылығы әртүрлі разрядтық токтардағы қорғасын қышқылды аккумуляторлардың әртүрлі түрлерімен салыстырғанда

Литий батареяларының қызмет ету мерзімі кез келген қорғасын-қышқылды қуат блогына қарағанда ұзағырақ. Қорғасын-қышқылды батареялардың қызмет ету мерзімі 1000–1500 цикл немесе одан аз. Литий-ион қолданбаға байланысты кемінде 3,000 плюс циклге созылады.

Сондықтан, разряд жылдамдығы жиі 0.1C-ден жоғары болатын циклдік қолданбаларда, төмен номиналды литий батареясының салыстырмалы қорғасын қышқылды аккумуляторға қарағанда нақты сыйымдылығы жиі болады. Бұл бірдей сыйымдылық рейтингінде литий қымбатырақ болатынын білдіреді, бірақ сіз сол қолданба үшін төменірек бағамен сыйымдылығы төмен литийді пайдалана аласыз. Циклды қарастырған кезде иелену құны қорғасын қышқылды аккумулятормен салыстырғанда литий батареясының құнын одан әрі арттырады.

SLA мен литий арасындағы екінші маңызды айырмашылық - литийдің циклдік өнімділігі. Литий көптеген жағдайларда SLA циклінің өмірінен он есе көп. Бұл литийдің бір циклінің құнын SLA-дан төмен етеді, яғни циклдік қолданбада литий батареясын SLA-ға қарағанда жиі ауыстыруға тура келеді.

LiFePO4 және SLA батареясының қызмет ету мерзімін салыстыру

Тұрақты қуат беру литий VS қорғасын-қышқыл

Литий разрядтың бүкіл циклі бойына бірдей қуат көлемін береді, ал SLA қуат беруі күшті басталады, бірақ таралады. Литийдің тұрақты қуат артықшылығы төмендегі графикте көрсетілген, ол заряд күйіне қарсы кернеуді көрсетеді.

Мұнда біз қорғасын қышқылына қарсы литийдің тұрақты қуат артықшылығын көреміз

Қызғылт сары түсте көрсетілген литий батареясының тұрақты кернеуі бар, өйткені ол бүкіл зарядсыздану кезінде зарядсызданады. Қуат – кернеу мен токтың функциясы. Ағымдағы сұраныс тұрақты болады және осылайша жеткізілетін қуат, токтың қуат уақыты тұрақты болады. Олай болса, мұны өмірден мысал келтірейік.

Сіз фонарьды қосып, соңғы рет қосқандағыдан күңгірттеу екенін байқадыңыз ба? Себебі, фонарь ішіндегі батарея өліп жатыр, бірақ әлі толық таусылған жоқ. Ол аздап қуат береді, бірақ шамды толығымен жарықтандыру үшін жеткіліксіз.

Егер бұл литий батареясы болса, шам өзінің қызмет ету мерзімінің басынан аяғына дейін жарқыраған болар еді. Батарея сөніп қалса, шам әлсіреудің орнына мүлде қосылмайды.

Литий мен SLA зарядтау уақыттары

SLA батареяларын зарядтау өте баяу. Циклдік қолданбалардың көпшілігінде қосымша SLA батареялары қолжетімді болуы керек, осылайша басқа батарея зарядталып жатқанда қолданбаны пайдалана аласыз. Күту режиміндегі қолданбаларда SLA батареясы қалқымалы зарядта сақталуы керек.

Литий батареяларымен зарядтау SLA-дан төрт есе жылдамырақ. Жылдам зарядтау батареяны пайдалану уақыты көбірек болатынын, сондықтан аз батареяларды қажет ететінін білдіреді. Олар сондай-ақ оқиғадан кейін тез қалпына келтіріледі (мысалы, сақтық көшірме немесе күту режиміндегі қолданбада). Бонус ретінде сақтау үшін литийді қалқымалы зарядта ұстаудың қажеті жоқ. Литий батареясын зарядтау жолы туралы қосымша ақпарат алу үшін литий зарядтау бөлімін қараңыз
Нұсқаулық.

Жоғары температурадағы батарея өнімділігі

Литийдің өнімділігі жоғары температура қолданбаларында SLA-дан әлдеқайда жоғары. Шындығында, 55 ° C температурасында литий әлі күнге дейін бөлме температурасында SLA сияқты циклдің екі есе ұзақтығына ие. Литий көптеген жағдайларда қорғасыннан асып түседі, бірақ жоғары температурада әсіресе күшті.

LiFePO4 батареялары үшін әртүрлі температураларға қарсы циклдің қызмет ету мерзімі

Суық температурадағы батарея өнімділігі

Суық температура батареяның барлық химиясы үшін қуаттың айтарлықтай төмендеуіне әкелуі мүмкін. Мұны біле отырып, батареяны суық температурада пайдалану үшін бағалау кезінде екі нәрсені ескеру қажет: зарядтау және зарядсыздандыру. Литий батареясы төмен температурада (32°F төмен) зарядты қабылдамайды. Дегенмен, SLA төмен температурада төмен ток зарядтарын қабылдай алады.

Керісінше, литий батареясының SLA-ға қарағанда суық температурада разрядтау қабілеті жоғары. Бұл литий батареяларының суық температураға арналған болуы міндетті емес екенін білдіреді, бірақ зарядтау шектеуші фактор болуы мүмкін. 0°F температурада литий өзінің номиналды сыйымдылығының 70% разрядталады, бірақ SLA 45% құрайды.

Суық температурада ескеру қажет нәрсе - оны зарядтағыңыз келгенде литий батареясының күйі. Егер батареяның заряды біткен болса, батарея зарядты қабылдау үшін жеткілікті жылу шығарады. Батареяның суыту мүмкіндігі болса, температура 32°F төмен болса, ол зарядты қабылдамауы мүмкін.

Батареяны орнату

Егер сіз қорғасын қышқылды аккумуляторды орнатуға тырысқан болсаңыз, желдету кезінде ықтимал ақауларды болдырмау үшін оны инверттік күйде орнатпау қаншалықты маңызды екенін білесіз. SLA ағып кетпеу үшін жасалғанымен, саңылаулар газдардың біраз қалдығын шығаруға мүмкіндік береді.

Литий батареясының дизайнында ұяшықтардың барлығы жеке тығыздалған және ағып кете алмайды. Бұл литий батареясын орнату бағытында ешқандай шектеулер жоқ дегенді білдіреді. Оны бүйіріне, төңкеріп немесе тұрып орнатуға болады.

Батарея салмағын салыстыру

Литий, орташа есеппен SLA қарағанда 55% жеңіл, сондықтан оны жылжыту немесе орнату оңайырақ.

LiFePO4 батареялары үшін әртүрлі температураларға қарсы циклдің қызмет ету мерзімі

SLA VS литий батареясын сақтау

Литий 100% зарядталған күйде (SOC) сақталмауы керек, ал SLA 100% сақталуы керек. Себебі SLA батареясының өздігінен зарядсыздану жылдамдығы литий батареясынан 5 есе немесе одан жоғары. Шындығында, көптеген тұтынушылар батареяның қызмет ету мерзімі сақтауға байланысты азаймауы үшін батареяны үздіксіз 100% деңгейінде ұстап тұру үшін зарядтау құрылғысы бар қорғасын қышқылды аккумуляторды сақтайды.

Сериялық және параллель батареяны орнату

Жылдам және маңызды ескерту: Батареяларды тізбектей және параллель орнатқанда, олардың сыйымдылық, кернеу, кедергі, заряд күйі және химия сияқты барлық факторларға сәйкес келуі маңызды. SLA және литий батареяларын бір жолда бірге пайдалану мүмкін емес.

SLA батареясы литиймен салыстырғанда (батареяны қадағалайтын және қорғайтын схемасы бар) «мылқау» батарея болып саналатындықтан, ол литийге қарағанда жолдағы көптеген батареяларды өңдей алады.

Литий жолының ұзындығы схемалық тақтадағы компоненттермен шектеледі. Схема тақтасының құрамдас бөліктерінде ток және кернеу шектеулері болуы мүмкін, олар ұзын сериялы жолдардан асып түседі. Мысалы, төрт литий батареясынан тұратын тізбектің максималды кернеуі 51.2 вольт болады. Екінші фактор - батареяларды қорғау. Қорғаныс шегінен асатын бір батарея батареялардың барлық тізбегінің зарядталуы мен зарядсыздануын бұзуы мүмкін. Литий жолдарының көпшілігі 6 немесе одан аз (үлгіге байланысты) шектелген, бірақ жоғары жол ұзындығына қосымша инженерия арқылы қол жеткізуге болады.

Литий батареясы мен SLA өнімділігі арасында көптеген айырмашылықтар бар. SLA дисконтталмауы керек, өйткені оның кейбір қолданбаларда әлі де литийден артықшылығы бар. Дегенмен, литий жүк көтергіш көліктердегі ең күшті батарея болып табылады.