Целосен водич за литиум-јонска батерија за вилушкар наспроти оловна киселина

Кога станува збор за изборот на вистинската батерија за вашата апликација, најверојатно имате список на услови што треба да ги исполните. Колку напон е потребен, колкав е условот за капацитет, цикличен или мирен, итн.

Откако ќе ги намалите спецификите, можеби ќе се запрашате: „Дали ми треба литиумска батерија или традиционална запечатена оловна киселина? Или, уште поважно, „која е разликата помеѓу литиум и запечатена оловна киселина? Постојат неколку фактори што треба да се земат предвид пред да се избере хемијата на батеријата, бидејќи и двата имаат јаки и слаби страни.

За целите на овој блог, литиумот се однесува само на батериите со литиум железо фосфат (LiFePO4), а SLA се однесува на батерии со оловна киселина/запечатена оловна киселина.

Овде ги разгледуваме разликите во перформансите помеѓу литиумските и оловните батерии

Циклични перформанси Литиум VS SLA

Најзабележителна разлика помеѓу литиум железо фосфат и оловна киселина е фактот што капацитетот на литиумската батерија е независен од стапката на празнење. Сликата подолу го споредува вистинскиот капацитет како процент од номиналниот капацитет на батеријата наспроти стапката на празнење изразена со C (C е еднаква на струјата на празнење поделена со оцената на капацитетот). Со многу високи стапки на празнење, на пример, 8 C, капацитетот на оловната киселина батерија е само 60% од номиналниот капацитет.

Капацитет на литиумска батерија наспроти различни типови на оловни батерии при различни струи на празнење

Литиумските батерии имаат подолг животен век од кој било електричен пакет со оловна киселина. Животниот век на оловните батерии е 1000–1500 циклуси или помалку. Литиум-јон трае најмалку 3,000 плус циклуси во зависност од апликацијата.

Затоа, во циклични апликации каде што стапката на празнење е често поголема од 0.1 C, литиумската батерија со пониска оцена често ќе има поголем реален капацитет од споредливата оловна киселинска батерија. Ова значи дека со истиот рејтинг на капацитет, литиумот ќе чини повеќе, но можете да користите литиум со помал капацитет за истата апликација по пониска цена. Трошоците за сопственост кога ќе го земете предвид циклусот, дополнително ја зголемуваат вредноста на литиумската батерија во споредба со батеријата со оловна киселина.

Втората најзабележителна разлика помеѓу SLA и литиумот е цикличната изведба на литиумот. Литиумот има десет пати поголем век на циклус од SLA во повеќето услови. Ова ја носи цената по циклус на литиум пониска од SLA, што значи дека ќе мора да заменувате литиумска батерија поретко од SLA во циклична апликација.

Споредување на животниот век на батеријата LiFePO4 со SLA

Постојана испорака на енергија Литиум против оловна киселина

Литиумот дава иста количина на енергија во текот на целиот циклус на празнење, додека испораката на енергија на SLA започнува силно, но се распаѓа. Предноста на постојаната моќност на литиумот е прикажана на графиконот подолу кој го покажува напонот наспроти состојбата на полнење.

Овде ја гледаме постојаната моќна предност на литиумот против олово-киселина

Литиумската батерија како што е прикажано во портокаловата боја има постојан напон додека се празне низ целото празнење. Моќта е функција на напонот пати струја. Тековната побарувачка ќе биде константна и на тој начин испорачаната моќност, моќност пати струја, ќе биде константна. Значи, да го ставиме ова во реален пример.

Дали некогаш сте вклучиле батериска ламба и сте забележале дека е потемнета од последниот пат кога сте ја вклучиле? Тоа е затоа што батеријата во фенерчето умира, но сè уште не е целосно мртва. Испушта малку енергија, но не доволно за целосно да ја осветли сијалицата.

Ако ова беше литиумска батерија, сијалицата ќе беше исто толку светла од почетокот на својот животен век до крајот. Наместо да опаѓа, сијалицата едноставно не би се вклучила воопшто ако батеријата е мртва.

Време на полнење на литиум и SLA

Полнењето на SLA батериите е познато бавно. Во повеќето циклични апликации, треба да имате достапни дополнителни SLA батерии за да можете сè уште да ја користите вашата апликација додека другата батерија се полни. Во апликациите на подготвеност, SLA батеријата мора да се чува на пловечко полнење.

Со литиумските батерии, полнењето е четири пати побрзо од SLA. Побрзото полнење значи дека батеријата е повеќе време во употреба, и затоа бара помалку батерии. Тие, исто така, брзо закрепнуваат по некој настан (како во резервна копија или апликација на подготвеност). Како бонус, нема потреба да го чувате литиумот на пловечко полнење за складирање. За повеќе информации за тоа како да наполните литиумска батерија, погледнете го нашето полнење со литиум
Водич

Перформанси на батерија со висока температура

Перформансите на литиумот се далеку подобри од SLA во апликациите на високи температури. Всушност, литиумот на 55°C сè уште има двојно поголем век на циклус отколку SLA на собна температура. Литиумот ќе го надмине оловото во повеќето услови, но е особено силен при покачени температури.

Циклусниот век наспроти различни температури за LiFePO4 батериите

Перформанси на батеријата на ладна температура

Ниските температури може да предизвикаат значително намалување на капацитетот за сите хемикалии на батериите. Знаејќи го ова, има две работи што треба да се земат предвид при оценувањето на батеријата за употреба на ладна температура: полнење и празнење. Литиумската батерија нема да прифати полнење на ниска температура (под 32 ° F). Сепак, SLA може да прифати ниски струјни обвиненија при ниска температура.

Спротивно на тоа, литиумската батерија има поголем капацитет за празнење на ниски температури од SLA. Ова значи дека литиумските батерии не мора да бидат премногу дизајнирани за ниски температури, но полнењето може да биде ограничувачки фактор. На 0°F, литиумот се испушта со 70% од неговиот номинален капацитет, но SLA е на 45%.

Едно нешто што треба да се земе предвид при ладна температура е состојбата на литиумската батерија кога сакате да ја наполните. Ако батеријата штотуку завршила со празнење, батеријата ќе генерира доволно топлина за да прифати полнење. Ако батеријата имала можност да се олади, може да не прифати полнење ако температурата е под 32°F.

Инсталација на батерија

Ако некогаш сте се обиделе да инсталирате батерија со оловна киселина, знаете колку е важно да не ја инсталирате во превртена положба за да спречите потенцијални проблеми со вентилацијата. Додека SLA е дизајниран да не истекува, отворите за вентилација овозможуваат одредено преостанато ослободување на гасовите.

Во дизајнот на литиумска батерија, ќелиите се сите поединечно запечатени и не можат да протекуваат. Ова значи дека нема ограничување во ориентацијата за инсталирање на литиумската батерија. Може да се инсталира на страна, наопаку или да стои без никакви проблеми.

Споредба на тежината на батеријата

Литиумот, во просек, е 55% полесен од SLA, па затоа е полесно да се преместува или инсталира.

Циклусниот век наспроти различни температури за LiFePO4 батериите

SLA VS Складирање на литиумска батерија

Литиумот не треба да се чува на 100% состојба на полнење (SOC), додека SLA треба да се чува на 100%. Тоа е затоа што стапката на само-празнење на SLA батеријата е 5 пати или поголема од онаа на литиумската батерија. Всушност, многу клиенти ќе одржуваат оловна киселинска батерија во складиште со полнач за капки за постојано да ја одржуваат батеријата на 100%, така што траењето на батеријата не се намалува поради складирањето.

Сериска и паралелна инсталација на батерии

Брза и важна забелешка: при инсталирање на батерии во серија и паралелно, важно е тие да се совпаѓаат со сите фактори, вклучувајќи капацитет, напон, отпор, состојба на полнење и хемикалија. SLA и литиумските батерии не можат да се користат заедно во иста низа.

Бидејќи SLA батеријата се смета за „глупава“ батерија во споредба со литиумот (која има плочка што ја следи и заштитува батеријата), може да се справи со многу повеќе батерии во низа од литиумот.

Должината на низата на литиумот е ограничена од компонентите на плочката. Компонентите на колото може да имаат ограничувања на струјата и напонот што ќе ги надминат долгите сериски жици. На пример, серија од четири литиумски батерии ќе има максимален напон од 51.2 волти. Втор фактор е заштитата на батериите. Една батерија што ги надминува границите за заштита може да го наруши полнењето и празнењето на целата низа батерии. Повеќето литиумски жици се ограничени на 6 или помалку (зависни од моделот), но повисоки должини на жици може да се постигнат со дополнително инженерство.

Постојат многу разлики помеѓу литиумската батерија и перформансите на SLA. SLA не треба да се намалува бидејќи сè уште има предност во однос на литиумот во некои апликации. Сепак, литиумот е посилната батерија во примероците на камиони со вилушкари.