Den komplette guiden til litium-ion gaffeltruckbatteri vs blysyre

Når det gjelder å velge riktig batteri for applikasjonen din, har du sannsynligvis en liste over betingelser du må oppfylle. Hvor mye spenning trengs, hva er kapasitetskravet, syklisk eller standby osv.

Når du har begrenset detaljene, lurer du kanskje på "trenger jeg et litiumbatteri eller et tradisjonelt forseglet blybatteri?" Eller, enda viktigere, "hva er forskjellen mellom litium og forseglet blysyre?" Det er flere faktorer å vurdere før du velger en batterikjemi, da begge har styrker og svakheter.

For formålet med denne bloggen refererer litium kun til litiumjernfosfat (LiFePO4) batterier, og SLA refererer til blysyre/forseglede blysyrebatterier.

Her ser vi på ytelsesforskjellene mellom litium- og blybatterier

Cyclic Performance Lithium VS SLA

Den mest bemerkelsesverdige forskjellen mellom litiumjernfosfat og blysyre er det faktum at litiumbatteriets kapasitet er uavhengig av utladningshastigheten. Figuren nedenfor sammenligner den faktiske kapasiteten som en prosentandel av den nominelle kapasiteten til batteriet versus utladingshastigheten uttrykt med C (C er lik utladningsstrømmen delt på kapasitetsvurderingen). Med svært høye utladningshastigheter, for eksempel 8C, er kapasiteten til blybatteriet bare 60 % av den nominelle kapasiteten.

Kapasiteten til litiumbatteri kontra forskjellige typer blybatterier ved forskjellige utladningsstrømmer

Litiumbatterier har lengre levetid enn noen bly-syre-batterier. Blysyrebatteriers levetid er 1000–1500 sykluser eller mindre. Lithium-ion varer minst 3,000 pluss sykluser avhengig av applikasjonen.

Derfor, i sykliske applikasjoner hvor utladningshastigheten ofte er større enn 0.1C, vil et lavere klassifisert litiumbatteri ofte ha en høyere faktisk kapasitet enn det sammenlignbare blybatteriet. Dette betyr at ved samme kapasitetsvurdering vil litiumet koste mer, men du kan bruke et litium med lavere kapasitet til samme bruk til en lavere pris. Eierkostnaden når du vurderer syklusen, øker verdien av litiumbatteriet ytterligere sammenlignet med et blybatteri.

Den nest mest bemerkelsesverdige forskjellen mellom SLA og Lithium er den sykliske ytelsen til litium. Litium har ti ganger så lang sykluslevetid som SLA under de fleste forhold. Dette bringer kostnaden per syklus av litium lavere enn SLA, noe som betyr at du må bytte ut et litiumbatteri sjeldnere enn SLA i en syklisk applikasjon.

Sammenligning av LiFePO4 vs SLA batterisykluslevetid

Konstant kraftforsyning Litium VS blysyre

Litium leverer samme mengde kraft gjennom hele utladingssyklusen, mens en SLAs kraftlevering starter sterkt, men forsvinner. Den konstante effektfordelen til litium er vist i grafen nedenfor som viser spenning kontra ladetilstanden.

Her ser vi den konstante kraftfordelen til litium mot bly-syre

Et litiumbatteri som vist i oransje har en konstant spenning når det utlades gjennom hele utladingen. Effekt er en funksjon av spenning ganger strøm. Strømbehovet vil være konstant og dermed vil den leverte effekten, effekt ganger strøm, være konstant. Så la oss sette dette i et virkelighetseksempel.

Har du noen gang slått på en lommelykt og lagt merke til at den er svakere enn forrige gang du slo den på? Dette er fordi batteriet inne i lommelykten er døende, men ennå ikke helt dødt. Den gir fra seg litt strøm, men ikke nok til å lyse pæren fullt ut.

Hvis dette var et litiumbatteri, ville pæren vært like lyssterk fra begynnelsen av levetiden til slutten. I stedet for å avta, ville pæren bare ikke slå seg på i det hele tatt hvis batteriet var dødt.

Ladetider for litium og SLA

Lading av SLA-batterier er notorisk treg. I de fleste sykliske applikasjoner må du ha ekstra SLA-batterier tilgjengelig slik at du fortsatt kan bruke applikasjonen mens det andre batteriet lades. I standby-applikasjoner må et SLA-batteri holdes på en flytende ladning.

Med litiumbatterier er lading fire ganger raskere enn SLA. Jo raskere lading betyr at det er mer tid batteriet er i bruk, og krever derfor mindre batterier. De gjenoppretter seg også raskt etter en hendelse (som i en backup- eller standby-applikasjon). Som en bonus er det ikke nødvendig å holde litium på en flytende ladning for lagring. For mer informasjon om hvordan du lader et litiumbatteri, se vår litiumlading
Guide.

Høy temperatur batteriytelse

Litiums ytelse er langt overlegen enn SLA i høytemperaturapplikasjoner. Faktisk har litium ved 55 °C fortsatt dobbelt så lang sykluslevetid som SLA har ved romtemperatur. Litium vil overgå bly under de fleste forhold, men er spesielt sterkt ved høye temperaturer.

Sykluslevetid kontra ulike temperaturer for LiFePO4-batterier

Batteriytelse ved kald temperatur

Kalde temperaturer kan forårsake betydelig kapasitetsreduksjon for alle batterikjemi. Når du vet dette, er det to ting du bør vurdere når du vurderer et batteri for bruk i kalde temperaturer: lading og utlading. Et litiumbatteri godtar ikke lading ved lav temperatur (under 32°F). En SLA kan imidlertid akseptere lave strømladninger ved lav temperatur.

Motsatt har et litiumbatteri høyere utladingskapasitet ved kalde temperaturer enn SLA. Dette betyr at litiumbatterier ikke trenger å være overdesignet for kalde temperaturer, men lading kan være en begrensende faktor. Ved 0°F slippes litium ut ved 70 % av den nominelle kapasiteten, men SLA er på 45 %.

En ting du bør vurdere i kalde temperaturer er tilstanden til litiumbatteriet når du vil lade det. Hvis batteriet nettopp er ferdig utladet, vil batteriet ha generert nok varme til å tåle en lading. Hvis batteriet har hatt en sjanse til å kjøle seg ned, kan det hende at det ikke godtar en lading hvis temperaturen er under 32 °F.

Batteriinstallasjon

Hvis du noen gang har prøvd å installere et blybatteri, vet du hvor viktig det er å ikke installere det i en invertert stilling for å forhindre potensielle problemer med ventilering. Mens en SLA er utformet for å ikke lekke, tillater ventilene for noe gjenværende utslipp av gassene.

I et litiumbatteridesign er alle cellene individuelt forseglet og kan ikke lekke. Dette betyr at det ikke er noen begrensning i installasjonsretningen til et litiumbatteri. Den kan installeres på siden, opp ned eller stående uten problemer.

Sammenligning av batterivekt

Litium er i gjennomsnitt 55 % lettere enn SLA, så det er lettere å flytte eller installere.

Sykluslevetid kontra ulike temperaturer for LiFePO4-batterier

SLA VS Lithium Batterilagring

Litium bør ikke lagres ved 100 % ladetilstand (SOC), mens SLA må lagres ved 100 %. Dette er fordi selvutladingshastigheten til et SLA-batteri er 5 ganger eller høyere enn for et litiumbatteri. Faktisk vil mange kunder opprettholde et blybatteri på lager med vedlikeholdslader for kontinuerlig å holde batteriet på 100 %, slik at batterilevetiden ikke reduseres på grunn av lagring.

Installasjon av serier og parallellbatterier

En rask og viktig merknad: Når du installerer batterier i serie og parallell, er det viktig at de matches på tvers av alle faktorer, inkludert kapasitet, spenning, motstand, ladetilstand og kjemi. SLA- og litiumbatterier kan ikke brukes sammen i samme streng.

Siden et SLA-batteri anses som et "dumt" batteri i forhold til litium (som har et kretskort som overvåker og beskytter batteriet), kan det håndtere mange flere batterier i en streng enn litium.

Strengens lengde på litium er begrenset av komponentene på kretskortet. Kretskortkomponenter kan ha strøm- og spenningsbegrensninger som lange seriestrenger vil overskride. For eksempel vil en seriestreng med fire litiumbatterier ha en maksimal spenning på 51.2 volt. En annen faktor er beskyttelsen av batteriene. Ett batteri som overskrider beskyttelsesgrensene kan forstyrre lading og utlading av hele batteristrengen. De fleste litiumstrenger er begrenset til 6 eller mindre (avhengig av modell), men høyere strenglengder kan nås med tilleggsteknikk.

Det er mange forskjeller mellom litiumbatteri og SLA-ytelse. SLA bør ikke rabatteres, da den fortsatt har en fordel over litium i noen applikasjoner. Litium er imidlertid det sterkere batteriet i tilfeller med gaffeltrucker.