리튬 이온 지게차 배터리와 납산에 대한 완전한 가이드

애플리케이션에 적합한 배터리를 선택할 때 충족해야하는 조건 목록이있을 수 있습니다. 필요한 전압, 용량 요구 사항, 주기적 또는 대기 등

세부 사항을 좁 히면 "리튬 배터리가 필요한가요 아니면 기존의 밀폐형 납축 배터리가 필요한가요?"라고 궁금해 할 수 있습니다. 또는 더 중요한 것은 "리튬과 봉인 된 납산의 차이점은 무엇입니까?" 둘 다 강점과 약점이 있기 때문에 배터리 화학을 선택하기 전에 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다.

이 블로그의 목적을 위해 리튬은 리튬 철 인산염(LiFePO4) 배터리만을 나타내고 SLA는 납산/밀봉된 납산 배터리를 나타냅니다.

여기에서는 리튬 배터리와 납축 배터리의 성능 차이를 살펴봅니다.

순환 성능 리튬 대 SLA

인산철리튬과 납산의 가장 눈에 띄는 차이점은 리튬 배터리 용량이 방전율과 무관하다는 점입니다. 아래 그림은 실제 용량을 배터리 정격 용량의 백분율로 표시한 것과 C로 표시한 방전율을 비교한 것입니다(C는 방전 전류를 용량 정격으로 나눈 값임). 예를 들어 8C와 같은 매우 높은 방전율에서 납축전지의 용량은 정격 용량의 60%에 불과합니다.

다양한 방전 전류에서 리튬 배터리와 다른 유형의 납축 배터리의 용량

리튬 배터리는 납산 전원 팩보다 수명이 더 깁니다. 납축전지의 수명은 1000~1500회 이하입니다. 리튬 이온은 응용 분야에 따라 최소 3,000회 이상 지속됩니다.

따라서 방전율이 0.1C 이상인 주기적 응용 분야에서 정격이 낮은 리튬 배터리는 유사한 납축 배터리보다 실제 용량이 더 높은 경우가 많습니다. 이는 동일한 용량 등급에서 리튬이 더 비싸지 만 동일한 애플리케이션에 더 낮은 용량의 리튬을 더 낮은 가격으로 사용할 수 있음을 의미합니다. 사이클을 고려할 때 소유 비용은 납 축전지에 비해 리튬 배터리의 가치를 더욱 증가시킵니다.

SLA와 리튬의 두 번째로 눈에 띄는 차이점은 리튬의 순환 성능입니다. 리튬은 대부분의 조건에서 SLA의주기 수명이 XNUMX 배입니다. 이로 인해 리튬의 사이클 당 비용이 SLA보다 낮습니다. 즉, 순환 애플리케이션에서 SLA보다 리튬 배터리를 덜 자주 교체해야합니다.

LiFePO4와 SLA 배터리 사이클 수명 비교

정전력 공급 리튬 대 납산

리튬은 전체 방전 주기 동안 동일한 양의 전력을 공급하는 반면 SLA의 전력 공급은 처음에는 강력하게 시작되지만 소멸됩니다. 리튬의 일정한 전력 이점은 전압 대 충전 상태를 보여주는 아래 그래프에 나와 있습니다.

여기에서 납산에 대한 리튬의 일정한 전력 이점을 볼 수 있습니다.

주황색으로 표시된 리튬 배터리는 전체 방전에 걸쳐 방전되기 때문에 전압이 일정합니다. 전력은 전압 곱하기 전류의 함수입니다. 전류 수요는 일정하므로 전달되는 전력(전력 곱하기 전류)은 일정할 것입니다. 따라서 이것을 실제 예에 넣어 보겠습니다.

손전등을 켰는데 마지막으로 켰을 때보다 어두워진 것을 본 적이 있습니까? 손전등 내부의 배터리가 방전되지만 아직 완전히 방전되지는 않았기 때문입니다. 그것은 약간의 전력을 방출하지만 전구를 완전히 비추기에 충분하지 않습니다.

이것이 리튬 배터리라면 전구는 수명의 시작부터 끝까지 밝을 것입니다. 배터리가 방전되면 전구가 약해지는 대신 전혀 켜지지 않을 것입니다.

리튬 및 SLA의 충전 시간

SLA 배터리 충전은 매우 느립니다. 대부분의 주기적 애플리케이션에서는 다른 배터리를 충전하는 동안 애플리케이션을 계속 사용할 수 있도록 추가 SLA 배터리가 필요합니다. 대기 애플리케이션에서 SLA 배터리는 부동 충전 상태로 유지되어야합니다.

리튬 배터리를 사용하면 충전이 SLA보다 XNUMX배 빠릅니다. 더 빠른 충전은 배터리 사용 시간이 길어짐을 의미하므로 배터리가 덜 필요합니다. 또한 이벤트(예: 백업 또는 대기 애플리케이션) 후에 빠르게 복구됩니다. 보너스로 리튬을 저장을 위해 부동 충전 상태로 유지할 필요가 없습니다. 리튬 배터리를 충전하는 방법에 대한 자세한 내용은 리튬 충전을 참조하십시오.
안내서.

고온 배터리 성능

리튬의 성능은 고온 응용 분야에서 SLA보다 훨씬 뛰어납니다. 실제로 55 ° C의 리튬은 SLA가 실온에서 수행하는 것보다 XNUMX 배 더 긴 수명을 가지고 있습니다. 리튬은 대부분의 조건에서 납을 능가하지만 특히 고온에서 강합니다.

LiFePO4 배터리의 수명과 다양한 온도 비교

저온 배터리 성능

추운 온도는 모든 배터리 화학 물질에 대해 상당한 용량 감소를 유발할 수 있습니다. 이를 알면 저온 사용을위한 배터리를 평가할 때 고려해야 할 두 가지 사항이 있습니다. 충전과 방전입니다. 리튬 배터리는 저온 (32 ° F 미만)에서 충전 할 수 없습니다. 그러나 SLA는 낮은 온도에서 낮은 전류 충전을 허용 할 수 있습니다.

반대로 리튬 배터리는 SLA보다 저온에서 방전 용량이 더 큽니다. 즉, 리튬 배터리는 저온 용으로 과도하게 설계 할 필요는 없지만 충전이 제한 요소가 될 수 있습니다. 0 ° F에서 리튬은 정격 용량의 70 %로 방전되지만 SLA는 45 %입니다.

추운 온도에서 고려해야 할 한 가지는 리튬 배터리를 충전할 때의 상태입니다. 배터리가 방금 방전을 마친 경우 배터리는 충전을 허용하기에 충분한 열을 생성합니다. 배터리를 식힐 기회가 있었다면 온도가 32°F 미만이면 충전이 되지 않을 수 있습니다.

배터리 설치

납축 배터리를 설치하려고 시도한 적이 있다면 통풍과 관련된 잠재적 인 문제를 방지하기 위해 반전 위치에 설치하지 않는 것이 얼마나 중요한지 알고 있습니다. SLA는 누출되지 않도록 설계되었지만 통풍구는 가스의 일부 잔류 방출을 허용합니다.

리튬 배터리 설계에서 셀은 모두 개별적으로 밀봉되어 누출되지 않습니다. 이는 리튬 배터리의 설치 방향에 제한이 없음을 의미합니다. 옆으로 설치하거나 거꾸로 설치하거나 문제없이 세울 수 있습니다.

배터리 무게 비교

리튬은 평균적으로 SLA보다 55% 가볍기 때문에 이동이나 설치가 더 쉽습니다.

LiFePO4 배터리의 수명과 다양한 온도 비교

SLA VS 리튬 배터리 스토리지

리튬은 100% 충전 상태(SOC)로 보관해서는 안 되며, SLA는 100%로 보관해야 합니다. SLA 배터리의 자가 방전율이 리튬 배터리의 5배 이상이기 때문이다. 실제로 많은 고객은 배터리를 100%로 지속적으로 유지하기 위해 트리클 충전기로 납축전지를 보관하여 보관으로 인해 배터리 수명이 감소하지 않도록 유지합니다.

직렬 및 병렬 배터리 설치

빠르고 중요한 참고 사항: 배터리를 직렬 및 병렬로 설치할 때 용량, 전압, 저항, 충전 상태 및 화학 물질을 포함한 모든 요소에 걸쳐 배터리를 일치시키는 것이 중요합니다. SLA 및 리튬 배터리는 동일한 스트링에서 함께 사용할 수 없습니다.

SLA 배터리는 리튬(배터리를 모니터링하고 보호하는 회로 기판이 있음)과 비교하여 "멍청한" 배터리로 간주되기 때문에 리튬보다 더 많은 배터리를 한 줄로 처리할 수 있습니다.

리튬의 스트링 길이는 회로 기판의 구성 요소에 의해 제한됩니다. 회로 기판 구성 요소에는 긴 직렬 스트링이 초과하는 전류 및 전압 제한이 있을 수 있습니다. 예를 들어 51.2개의 리튬 배터리로 구성된 직렬 스트링의 최대 전압은 6볼트입니다. 두 번째 요소는 배터리 보호입니다. 보호 한계를 초과하는 배터리 하나는 전체 배터리 스트링의 충전 및 방전을 방해할 수 있습니다. 대부분의 리튬 스트링은 XNUMX개 이하로 제한되지만(모델에 따라 다름) 추가 엔지니어링을 통해 스트링 길이를 늘릴 수 있습니다.

리튬 배터리와 SLA 성능에는 많은 차이가 있습니다. SLA는 일부 애플리케이션에서 여전히 리튬보다 우위에 있기 때문에 할인되어서는 안 됩니다. 그러나 지게차의 경우 리튬이 더 강력한 배터리입니다.