Atšķirības starp LiFePO4 akumulatoru un svina-skābes akumulatoru

Mūsdienās ne visi akumulatori darbojas vienādi, tāpēc daudzi uzņēmumi saskaras ar izvēli, kad runa ir par augstvērtīgām materiālu apstrādes iekārtām un transportlīdzekļiem. Izmaksas vienmēr ir problēma, tāpēc vienmēr ir svarīgi pārliecināties, ka tie darbojas pēc iespējas efektīvāk.

Tā kā pasaulē ir tik daudz uzņēmumu, kas savu darbību paļaujas uz labi funkcionējošiem iekrāvējiem, to izvēlētais iekrāvēja akumulators var būtiski ietekmēt to rezultātu. Kādas ir atšķirības starp LiFePO4 akumulatoru un svina-skābes akumulatoru?

Iekrāvēju akumulatoru pasaule

Iekrāvēju jomā ir divi ieteicamie enerģijas avotu veidi, kurus uzņēmumi parasti izmanto.... svina skābi vai litiju.

Svina skābes iekrāvēju akumulatori ir ilggadējs standarts, kas pazīstams kā uzticama tehnoloģija, kas ir veiksmīgi izmantota autoiekrāvējos gandrīz simts gadus.

No otras puses, litija jonu akumulatoru tehnoloģija ir nedaudz jaunāka, un tai ir ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar svina skābes līdziniekiem.

Kurš ir labāks starp svina skābes iekrāvēju akumulatoriem un litija jonu iekrāvēju akumulatoriem?

Pieņemot pareizo lēmumu par savu floti, jāņem vērā vairāki mainīgie. Apskatīsim šo divu atšķirīgo enerģijas avotu salīdzinājumu.

Pamatatšķirības
svina skābes akumulatoriem ir korpuss, elementi ar elektrolītu maisījumu, ūdens un sērskābe – izskatās pēc standarta auto akumulatoriem. svina skābe pirmo reizi tika izgudrota un izmantota 1859. gadā, taču šāda veida akumulatori gadu gaitā ir pilnveidoti. Šī tehnoloģija ietver ķīmiskas reakcijas ar svina plāksnēm un sērskābi (kas rada svina sulfāta uzkrāšanos), un tai ir nepieciešama periodiska ūdens pievienošana un apkope.

Tikmēr litija jonu tehnoloģija patērētāju tirgos tika ieviesta 1991. gadā. Litija jonu akumulatorus var atrast lielākajā daļā mūsu portatīvo ierīču, piemēram, viedtālruņos, planšetdatoros un kamerās. Tie darbina arī elektriskās automašīnas, piemēram, Tesla.

Liela atšķirība daudziem pircējiem ir cena. svina skābes iekrāvēju akumulatori ir lētāki nekā litija jonu iekrāvēju akumulatori priekšā. Bet cenu atšķirība atspoguļo ilgtermiņa priekšrocības, kas laika gaitā padara litija jonu lētāku.

Iekrāvēju akumulatoru apkope

Runājot par autoiekrāvēju ekspluatāciju, ne visi ņem vērā faktu, ka to akumulatoriem ir nepieciešama apkope. Izvēlētais akumulatora tips nosaka, cik daudz laika, enerģijas un resursu atvēlēs vienkāršai apkopei.

Izmantojot svina skābes iekrāvēju akumulatorus, tajos esošo skarbo ķīmisko vielu darbība nozīmē, ka tiem ir nepieciešama papildu aprūpe, piemēram:

· Regulāra izlīdzināšana: Tradicionālie svina skābes akumulatori regulāri piedzīvo stāvokli, kurā skābe un ūdens kļūst noslāņojušies, kas nozīmē, ka skābe ir vairāk koncentrēta ierīces apakšā. Ja tas notiek, tas nevar noturēt arī uzlādi, tāpēc lietotājiem bieži ir jāpanāk šūnu līdzsvars (vai izlīdzināt). Lādētājs ar izlīdzināšanas iestatījumu var tikt galā ar to, un tas parasti ir jādara ik pēc 5–10 uzlādēm.

· Temperatūras kontrole: Šāda veida akumulatoriem būs mazāk kopējo ciklu to dzīves laikā, ja tie tiks uzglabāti temperatūrā, kas ir augstāka par ieteicamo, kā rezultātā būs īsāks darbības laiks.

· Šķidruma līmeņa pārbaude: Šīm ierīcēm ir jābūt pareizajam ūdens daudzumam, lai tās darbotos ar optimālu efektivitāti, un tās ir jāpapildina ik pēc 10 uzlādes cikliem.

· Pareiza uzlāde: Runājot par uzlādi, svina skābes iekrāvēju akumulatori ir jāuzlādē noteiktā veidā, pretējā gadījumā tie darbosies mazāk efektīvi (vairāk par to tālāk).

Apkopes saraksts, kas nepieciešamas svina skābes akumulatoru vienībām, bieži noved pie tā, ka uzņēmumi tērē papildu naudu profilaktiskās apkopes līgumiem.

Salīdzinājumam, litija jonu iekrāvēju akumulatoriem ir nepieciešama ļoti maza apkope:

· Nav jāuztraucas par šķidrumu

· Temperatūra neietekmē akumulatora stāvokli, kamēr tā nesasniedz ārkārtīgi augstu vidi

· Litija jonu automātiski veic šūnu balansēšanu/izlīdzināšanu ar akumulatora pārvaldības programmatūras sistēmu

Runājot par kopšanas vienkāršošanu, litija jonu uzvar viegli.

Iekrāvēju akumulatoru uzlāde

Laiks, kas nepieciešams, lai uzlādētu katru no šiem akumulatoriem, ir diezgan atšķirīgs, jo svina skābes iekrāvēju akumulatori tiek pilnībā uzlādēti no 8 līdz 16 stundām, un litija jonu iekrāvēju akumulatori sasniedz 100% tikai vienas vai divu stundu laikā.

Ja pareizi neuzlādēsiet kādu no šiem akumulatoru veidiem, laika gaitā to efektivitāte var samazināties. Tomēr svina skābei ir daudz stingrākas vadlīnijas un daudz kas cits, kam sekot līdzi.

Piemēram, svina skābes akumulatorus nevar uzlādēt iekrāvējā, jo tad iekrāvējs nedarbosies 18–24 stundas, kas nepieciešamas akumulatora uzlādēšanai un atdzesēšanai. Tātad uzņēmumiem parasti ir akumulatoru telpa ar plauktiem, kur tie uzlādē svina skābes akumulatorus.

Smago akumulatoru pacelšana iekrāvējos un no tiem nodrošina papildu vadāmību. Akumulatoru komplekti var svērt no simtiem līdz tūkstošiem mārciņu, tāpēc, lai to paveiktu, ir nepieciešams īpašs aprīkojums. Un katrai maiņai, ar kuru iekrāvējam jādarbojas, ir nepieciešami pāris rezerves akumulatori.

Kad svina skābes akumulators darbina iekrāvēju, to drīkst izmantot tikai līdz 30% atlikušā uzlādes līmeņa, un daudzi ražotāji iesaka neļaut tam nokrist zem 50% uzlādes. Ja šis padoms netiek ievērots, viņi zaudēs iespējamos turpmākos ciklus.

No otras puses, litija akumulatoru var izmantot, līdz tas sasniedz 20% no atlikušā uzlādes līmeņa, pirms rodas jebkādi ilgtermiņa bojājumi. Ja nepieciešams, var izmantot 100% uzlādes.

Atšķirībā no svina skābes litija jonu akumulatorus var “iespējami uzlādēt” 1 līdz 2 stundu laikā, kamēr iekrāvējs ņem pārtraukumu, un jums pat nav jāizņem akumulators, lai to uzlādētu. Tātad, lai strādātu dubultā maiņā, nav nepieciešama pilnībā uzlādēta rezerves daļa.

Attiecībā uz visiem jautājumiem, kas saistīti ar uzlādi, litija jonu iekrāvēju akumulatori aizņem daudz mazāk laika, ir mazāk sarežģīti un nodrošina lielāku darbības produktivitāti.

Kalpošanas ilgums

Tāpat kā daudzas uzņēmējdarbības izmaksas, iekrāvēju akumulatoru iegāde ir periodiski izdevumi. Paturot to prātā, salīdzināsim, cik ilgi katra no šīm baterijām darbojas (mērot pēc to kalpošanas laika):

· Svina skābe: 1500 cikli

· Litija joni: no 2,000 līdz 3,000 cikliem

Tas, protams, paredz, ka akumulatoru komplekti tiek pareizi kopti. Acīmredzamais ieguvējs ir litija jons, runājot par kopējo dzīves ilgumu.

 

Drošība

Ikvienam uzņēmumam nopietni jāapsver iekrāvēju operatoru un akumulatoru nomaiņas vai apkopes darbinieku drošība, jo īpaši, ja tiek izmantotas tik skarbas un spēcīgas ķīmiskas vielas. Tāpat kā iepriekšējās kategorijās, divu veidu iekrāvēju akumulatoriem ir atšķirības attiecībā uz apdraudējumiem darba vietā:

· Svina skābe: Tas, kas atrodas šo akumulatoru iekšpusē, ir ļoti toksisks cilvēkiem – svins un sērskābe. Tā kā tās ir jālaista apmēram reizi nedēļā, pastāv paaugstināts risks, ka šīs bīstamās vielas var izšļakstīt, ja tas netiek darīts drošā veidā. Uzlādes laikā tie rada arī kaitīgus izgarojumus un augstu siltuma līmeni, tāpēc tie jāuzglabā vidē ar kontrolētu temperatūru. Turklāt pastāv iespēja, ka, sasniedzot maksimālo lādiņu, no tiem izplūdīs sprādzienbīstama gāze.

· Litija jonu: šajā tehnoloģijā tiek izmantots litija-dzelzs fosfāts (LFP), kas ir viena no stabilākajām iespējamām litija-jonu ķīmiskajām kombinācijām. Elektrodi ir oglekļa un LFP, tāpēc tie paliek nekustīgi, un šāda veida baterijas ir pilnībā noslēgtas. Tas nozīmē, ka nepastāv skābes noplūdes, korozijas, sulfācijas vai jebkāda veida piesārņojuma risks. (Pastāv tikai neliels risks, jo elektrolīts ir uzliesmojošs, un litija jonu akumulatoru ķīmiskā sastāvdaļa, saskaroties ar ūdeni, rada kodīgu gāzi).

Drošība ir pirmajā vietā, tāpat arī litija joni drošības kategorijā.

Kopējā efektivitāte

Akumulatora vienīgais mērķis ir ģenerēt enerģiju, tāpēc kā šie divi iekrāvēju akumulatoru veidi šajā jomā ir salīdzināmi?

Kā jūs, iespējams, uzminējāt, jo modernāka tehnoloģija pārspēj parasto akumulatoru stilu.

svina skābes akumulatori vienkārši vienmēr izdala enerģiju, jo tie zaudē ampērus, darbinot iekrāvēju, uzlādējot un pat tad, kad tie vienkārši sēž tukšgaitā. Kad sākas izlādes periods, tā spriegums pazeminās pakāpeniski pieaugošā ātrumā, tāpēc tie paliek mazāk jaudas, kad iekrāvējs veic savu darbu.

Litija jonu iekrāvēju akumulatori saglabā nemainīgu sprieguma līmeni visā izlādes ciklā, kas var radīt pat 50% enerģijas ietaupījumu, salīdzinot ar svina skābi. Turklāt litija jonu jauda ir aptuveni trīs reizes lielāka.

Bottom Line

Litija jonu iekrāvēju akumulatoriem ir priekšrocības katrā atsevišķā kategorijā... vieglāka apkope, ātrāka uzlāde, lielāka ietilpība, nemainīga izturība, ilgāks kalpošanas laiks, drošāka lietošana darba vietā, un tie ir arī labāki videi.

Lai gan svina skābes iekrāvēju akumulatori sākotnēji ir daudz lētāki, tiem ir nepieciešama daudz lielāka aprūpe un tie nedarbojas tik labi.

Daudzi uzņēmumi, kas kādreiz koncentrējās uz cenu atšķirību, tagad redz, ka litija jonu papildu izmaksas iepriekš ir vairāk nekā kompensētas ar daudzajām priekšrocībām, ko tie piedāvā ilgtermiņā. Un viņi pāriet uz litija jonu izmantošanu!