锂离子叉车电池与铅酸电池的安全性和成本

磷酸铁锂叉车电池优势

恒定功率/更快充电/减少停机时间
所需电池更少/免维护

在为您的应用选择合适的电池时，您可能需要满足一系列条件。需要多少电压，容量要求是多少，循环或待机等。

一旦您缩小了具体范围，您可能会想，“我需要锂电池还是传统的密封铅酸电池？” 或者，更重要的是，“锂和密封铅酸有什么区别？” 在选择电池化学成分之前，有几个因素需要考虑，因为它们都有优点和缺点。

在本博客中，锂仅指磷酸铁锂 (LiFePO4) 电池，SLA 指铅酸/密封铅酸电池。

下面我们来看看锂电池和铅酸电池的性能差异

磷酸铁锂和铅酸最显着的区别在于锂电池的容量与放电率无关。下图比较了实际容量占电池额定容量的百分比与以 C 表示的放电倍率（C 等于放电电流除以额定容量）。在非常高的放电率下，例如 8C，铅酸电池的容量仅为额定容量的 60%。

不同放电电流下锂电池与不同类型铅酸电池的容量对比

锂电池的寿命比任何铅酸电池组都长。铅酸电池的寿命为 1000–1500 次循环或更少。取决于应用，锂离子电池至少可以使用 3,000 多个循环。

因此，在放电率通常大于 0.1C 的循环应用中，额定值较低的锂电池通常比同类铅酸电池具有更高的实际容量。这意味着在相同的容量等级下，锂的成本会更高，但您可以在相同的应用中以更低的价格使用容量更低的锂。与铅酸电池相比，考虑循环的拥有成本进一步增加了锂电池的价值。

SLA 和锂之间第二个最显着的区别是锂的循环性能。在大多数情况下，锂的循环寿命是 SLA 的十倍。这使得锂的每个循环成本低于 SLA，这意味着您在循环应用中更换锂电池的频率将低于 SLA。

比较 LiFePO4 与 SLA 电池循环寿命

锂在整个放电周期中提供相同数量的电力，而 SLA 的电力传输开始时很强，但会消散。锂的恒定功率优势如下图所示，该图显示了电压与充电状态的关系。

在这里，我们看到了锂相对于铅酸的恒定功率优势

橙色显示的锂电池在整个放电过程中放电时具有恒定电压。功率是电压乘以电流的函数。电流需求将是恒定的，因此所传递的功率（功率乘以电流）将是恒定的。所以，让我们把它放在一个现实生活中的例子中。

您是否曾经打开手电筒并注意到它比上次打开时更暗？这是因为手电筒内的电池正在耗尽，但尚未完全耗尽。它发出一点能量，但不足以完全点亮灯泡。

如果这是一块锂电池，灯泡从寿命开始到结束都一样亮。如果电池没电了，灯泡不会变亮，而是根本不会打开。

SLA 电池的充电速度非常慢。在大多数循环应用程序中，您需要有额外的 SLA 电池可用，以便在另一个电池充电时仍然可以使用您的应用程序。在待机应用中，SLA 电池必须保持浮充电。

使用锂电池，充电速度比 SLA 快四倍。充电速度越快意味着电池的使用时间越长，因此需要的电池就越少。它们还可以在事件发生后快速恢复（例如在备份或备用应用程序中）。作为奖励，无需将锂保持在浮动充电中进行存储。有关如何为锂电池充电的更多信息，请查看我们的锂电池充电
导游

锂在高温应用中的性能远远优于SLA。事实上，锂在 55°C 下的循环寿命仍然是 SLA 在室温下的两倍。在大多数情况下，锂的性能将优于铅，但在高温下特别强。

LiFePO4电池的循环寿命与各种温度

低温会导致所有电池化学成分的容量显着降低。知道了这一点，在评估低温使用电池时需要考虑两件事：充电和放电。锂电池在低温（低于 32° F）下不接受充电。然而，SLA 可以在低温下接受低电流充电。

相反，锂电池在低温下的放电容量比 SLA 高。这意味着锂电池不必针对低温进行过度设计，但充电可能是一个限制因素。在 0°F 时，锂以 70% 的额定容量放电，但 SLA 为 45%。

在低温下要考虑的一件事是锂电池充电时的状态。如果电池刚刚完成放电，电池将产生足够的热量来接受充电。如果电池有机会冷却下来，如果温度低于 32°F，则可能无法充电。

如果您曾经尝试安装铅酸电池，您就会知道不要将其安装在倒置位置以防止任何潜在的通风问题是多么重要。虽然 SLA 设计为不会泄漏，但通风口允许气体的一些残留释放。

在锂电池设计中，电池都是单独密封的，不会泄漏。这意味着锂电池的安装方向没有限制。它可以侧放、倒置或直立安装，没有任何问题。

锂平均比 SLA 轻 55%，因此更容易移动或安装。

LiFePO4电池的循环寿命与各种温度

锂不应以 100% 充电状态 (SOC) 存储，而 SLA 需要以 100% 存储。这是因为SLA电池的自放电率是锂电池的5倍以上。事实上，很多客户在存放铅酸电池时都会使用涓流充电器来保持电池电量持续保持在 100%，从而使电池寿命不会因存放而减少。

一个快速而重要的注意事项：在串联和并联安装电池时，重要的是它们在所有因素上都匹配，包括容量、电压、电阻、充电状态和化学成分。 SLA 和锂电池不能在同一串中同时使用。

由于与锂电池（具有监控和保护电池的电路板）相比，SLA 电池被认为是“哑”电池，因此它可以处理比锂电池更多的电池组。

锂的串长受电路板上的元件限制。电路板组件可能具有长串联串将超过的电流和电压限制。例如，四节锂电池串联的最大电压为 51.2 伏。第二个因素是对电池的保护。超过保护限制的一个电池可能会破坏整个电池串的充电和放电。大多数锂电池串限制在 6 个或更少（取决于型号），但通过额外的工程可以达到更高的串长度。

锂电池和SLA性能有很多区别。 SLA 不应被低估，因为它在某些应用中仍然比锂具有优势。然而，锂是叉车实例中更强的电池。