Wenn es darum geht, die richtige Batterie für Ihre Anwendung auszuwählen, müssen Sie wahrscheinlich eine Liste von Bedingungen erfüllen, die Sie erfüllen müssen: Wie viel Spannung wird benötigt, wie hoch ist die erforderliche Kapazität, zyklisch oder im Standby-Modus usw.
Sobald Sie die Einzelheiten eingegrenzt haben, fragen Sie sich vielleicht, ob ich eine Lithiumbatterie oder eine herkömmliche versiegelte Blei-Säure-Batterie benötige “Oder was noch wichtiger ist “Was ist der Unterschied zwischen Lithium und versiegelter Bleisäure? “Vor der Auswahl einer Batteriechemie sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen, da beide Stärken und Schwächen haben.
Für die Zwecke dieses Blogs bezieht sich Lithium nur auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LifePo4), und SLA bezieht sich auf Blei-Säure-/versiegelte Blei-Säure-Batterien
CYCLIC PERFORMANCE LITHIUM VS SLA
Der bemerkenswerteste Unterschied zwischen Lithiumeisenphosphat und Bleisäure ist die Tatsache, dass es sich um eine Lithiumbatterie handelt. Die Kapazität ist unabhängig von der Entladerate. Die folgende Abbildung vergleicht die tatsächliche Kapazität als Prozentsatz der Nennkapazität der Batterie mit der Entladerate, ausgedrückt durch c (c entspricht dem Entladestrom dividiert durch die Nennkapazität). Zum Beispiel bei sehr hohen Entladeraten. 8C beträgt die Kapazität der Blei-Säure-Batterie nur 60 % der Nennkapazität. Erfahren Sie mehr über die C-Werte von Batterien.
Daher hat bei zyklischen Anwendungen, bei denen die Entladerate häufig mehr als 0,1 °C beträgt, eine Lithiumbatterie mit niedrigerer Nennleistung oft eine höhere tatsächliche Kapazität als die vergleichbare Bleisäurebatterie. Das bedeutet, dass das Lithium bei gleicher Kapazität mehr kostet, Sie aber für die gleiche Anwendung ein Lithium mit geringerer Kapazität zu einem günstigeren Preis verwenden können. Die Betriebskosten, wenn man den Zyklus berücksichtigt, steigern den Wert der Lithiumbatterie im Vergleich zu einer Blei-Säure-Batterie weiter.
Der zweitwichtigste Unterschied zwischen SLA und Lithium ist die Zyklenleistung von Lithium. Lithium hat unter den meisten Bedingungen eine zehnmal längere Lebensdauer als SLA. Dadurch sind die Kosten pro Lithiumzyklus niedriger als bei SLA, was bedeutet, dass Sie eine Lithiumbatterie bei einer zyklischen Anwendung seltener austauschen müssen als bei SLA.
CONSTANT POWER DELIVERY LITHIUM VS LEAD ACID
Lithium liefert während des gesamten Entladezyklus die gleiche Energiemenge, während ein SLA’Die Leistungsentfaltung ist anfangs stark, lässt aber nach. Der konstante Leistungsvorteil von Lithium wird in der folgenden Grafik dargestellt, die die Spannung im Verhältnis zum Ladezustand zeigt.
Eine in Orange dargestellte Lithiumbatterie hat eine konstante Spannung, da sie sich während der gesamten Entladung entlädt. Die Leistung ist eine Funktion von Spannung mal Strom. Der Strombedarf wird konstant sein und daher wird die gelieferte Leistung, Leistung mal Strom, konstant sein Also, lass’Lassen Sie uns dies anhand eines Beispiels aus dem wirklichen Leben erläutern.
Haben Sie jemals eine Taschenlampe eingeschaltet und es bemerkt?’Es ist schwächer als beim letzten Einschalten? Die Batterie in der Taschenlampe ist leer, aber noch nicht ganz leer. Es gibt ein wenig Strom ab, aber nicht genug, um die Glühbirne vollständig zu beleuchten.
Wenn es sich um eine Lithiumbatterie handeln würde, wäre die Glühbirne vom Anfang bis zum Ende ihrer Lebensdauer genauso hell. Anstatt zu schwächeln, würde sich die Glühbirne überhaupt nicht einschalten, wenn die Batterie leer wäre.
CHARGING TIMES OF LITHIUM AND SLA
Das Laden von SLA-Batterien ist bekanntermaßen langsam. Bei den meisten zyklischen Anwendungen müssen Sie über zusätzliche SLA-Batterien verfügen, damit Sie Ihre Anwendung weiterhin verwenden können, während die andere Batterie aufgeladen wird. Bei Standby-Anwendungen muss eine SLA-Batterie auf Erhaltungsladung gehalten werden.
Bei Lithiumbatterien erfolgt das Laden viermal schneller als bei SLA. Das schnellere Laden bedeutet, dass der Akku länger im Einsatz ist und daher weniger Batterien benötigt werden. Sie erholen sich auch schnell nach einem Ereignis (z. B. bei einer Backup- oder Standby-Anwendung). Als Bonus besteht keine Notwendigkeit, Lithium auf einem zu behalten Erhaltungsladung für die Lagerung. Weitere Informationen zum Laden eines Lithium-Akkus finden Sie in unserem Lithium-Ladeleitfaden
HIGH TEMPERATURE BATTERY PERFORMANCE
Lithium’Die Leistung von SLA ist bei Hochtemperaturanwendungen weitaus besser als die von SLA. Tatsächlich ist Lithium bei 55°C hat immer noch die doppelte Zyklenlebensdauer wie SLA bei Raumtemperatur. Lithium ist unter den meisten Bedingungen besser als Blei, ist aber bei erhöhten Temperaturen besonders stark.
COLD TEMPERATURE BATTERY PERFORMANCE
Kalte Temperaturen können bei allen Batteriechemien zu einer erheblichen Kapazitätsreduzierung führen. Vor diesem Hintergrund sind bei der Bewertung einer Batterie für den Einsatz bei kalten Temperaturen zwei Dinge zu berücksichtigen: Laden und Entladen. Eine Lithiumbatterie kann bei niedriger Temperatur nicht aufgeladen werden (siehe unten). 32°F). Allerdings kann ein SLA niedrige Stromladungen bei niedriger Temperatur akzeptieren.
Umgekehrt hat eine Lithiumbatterie bei kalten Temperaturen eine höhere Entladekapazität als eine SLA. Dies bedeutet, dass Lithiumbatterien nicht für kalte Temperaturen überdimensioniert werden müssen, das Laden jedoch ein limitierender Faktor sein kann. Bei 0°Lithium wird zu 70 % seiner Nennkapazität entladen, SLA liegt jedoch bei 45 %.
Bei kalten Temperaturen ist der Zustand der Lithiumbatterie zu berücksichtigen, wenn Sie sie aufladen möchten. Wenn die Entladung der Batterie gerade abgeschlossen ist, hat die Batterie genügend Wärme erzeugt, um eine Ladung aufzunehmen. Wenn der Akku abgekühlt ist, lässt er sich möglicherweise nicht aufladen, wenn die Temperatur unter 32 °F liegt°.
BATTERY INSTALLATION
Wenn Sie jemals versucht haben, eine Blei-Säure-Batterie einzubauen, wissen Sie, wie wichtig es ist, sie nicht in umgekehrter Position einzubauen, um mögliche Probleme mit der Entlüftung zu vermeiden. Während ein SLA so konzipiert ist, dass er nicht ausläuft, ermöglichen die Entlüftungsöffnungen eine gewisse Restfreisetzung der Gase.
Bei einem Lithium-Batterie-Design sind die Zellen alle einzeln versiegelt und können nicht auslaufen. Somit gibt es keine Einschränkung hinsichtlich der Einbaulage einer Lithium-Batterie. Es kann problemlos auf der Seite, auf dem Kopf oder im Stehen installiert werden.
BATTERY WEIGHT COMPARISION
Lithium ist im Durchschnitt 55 % leichter als SLA. Bei Fahrradanwendungen ist dies besonders wichtig, wenn die Batterie in eine mobile Anwendung eingebaut wird (Batterien für Motorräder oder Motorroller) oder wenn das Gewicht die Leistung beeinträchtigen kann (wie in der Robotik). Für den Standby-Einsatz ist das Gewicht ein wichtiger Gesichtspunkt bei abgelegenen Anwendungen (Solarfeldern) und dort, wo die Installation schwierig ist (z. B. hoch oben in Notbeleuchtungssystemen).
SLA VS LITHIUM BATTERY STORAGE
Lithium sollte nicht bei 100 % Ladezustand (SOC) gelagert werden, wohingegen SLA bei 100 % gelagert werden muss. Dies liegt daran, dass die Selbstentladungsrate einer SLA-Batterie mindestens fünfmal so hoch ist wie die einer Lithiumbatterie. Tatsächlich lagern viele Kunden eine Blei-Säure-Batterie mit einem Erhaltungsladegerät, um sie kontinuierlich aufzubewahren. Halten Sie den Akku auf 100 %, damit sich die Akkulaufzeit nicht durch die Lagerung verringert.
SERIES & PARALLEL BATTERY INSTALLATION
Ein kurzer und wichtiger Hinweis: Bei der Reihen- und Parallelinstallation von Batterien ist es wichtig, dass alle Faktoren einschließlich Kapazität, Spannung, Widerstand, Ladezustand und Chemie aufeinander abgestimmt sind. SLA- und Lithiumbatterien können nicht zusammen im selben Strang verwendet werden.
Da eine SLA-Batterie als a gilt “dumm “Im Vergleich zu Lithiumbatterien (die über eine Platine verfügen, die die Batterie überwacht und schützt) kann sie viel mehr Batterien in einer Reihe aufnehmen als Lithiumbatterien.
Die Stringlänge von Lithium wird durch die Komponenten auf der Leiterplatte begrenzt. Für Leiterplattenkomponenten können Strom- und Spannungsbeschränkungen gelten, die bei langen Seriensträngen überschritten werden. Beispielsweise hat eine Reihenschaltung aus vier Lithiumbatterien eine maximale Spannung von 51,2 Volt. Ein zweiter Faktor ist der Schutz der Batterien. Eine Batterie, die die Schutzgrenzen überschreitet, kann das Laden und Entladen des gesamten Batteriestrangs stören. Die meisten Lithium-Strings sind auf 6 oder weniger begrenzt (modellabhängig), aber mit zusätzlicher Technik können höhere String-Längen erreicht werden.
Es gibt viele Unterschiede zwischen der Leistung von SLA- und Lithiumbatterien. In den meisten Fällen ist Lithium die stärkere Batterie. SLA sollte jedoch nicht außer Acht gelassen werden, da es in einigen Anwendungen, wie z. B. bei langen Strings, extrem hoher Entladerate und Laden bei kalten Temperaturen, immer noch einen Vorteil gegenüber Lithium hat. Wenn es eine Anwendung gibt, die oben nicht abgedeckt ist, oder wenn Sie weitere Fragen haben, können Sie sich gerne an uns wenden.
