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THE COMPLETE GUIDE TO LITHIUM VS LEAD ACID BATTERIES

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Artical:LITHIUM VS LEAD ACID BATTERIES

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Cuando se trata de elegir la batería adecuada para su aplicación, es probable que tenga una lista de condiciones que debe cumplir. ¿Cuánto voltaje se necesita, cuál es el requisito de capacidad, cíclico o en espera, etc.?

Una vez que haya reducido los detalles, es posible que se pregunte si necesito una batería de litio o una batería de plomo sellada tradicional. “O, más importante aún “¿Cuál es la diferencia entre litio y ácido de plomo sellado? “Hay varios factores a considerar antes de elegir la química de la batería, ya que ambos tienen fortalezas y debilidades.

A los efectos de este blog, litio se refiere únicamente a baterías de fosfato de hierro y litio (LifePo4) y sla se refiere a baterías de plomo ácido/plomo ácido selladas.

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CYCLIC PERFORMANCE LITHIUM VS SLA

La diferencia más notable entre el fosfato de hierro y litio y el ácido de plomo es el hecho de que la batería de litio. La capacidad es independiente de la tasa de descarga. La siguiente figura compara la capacidad real como porcentaje de la capacidad nominal de la batería versus la tasa de descarga expresada por c (c es igual a la corriente de descarga dividida por la capacidad nominal) Por ejemplo, con tasas de descarga muy altas. 8C, la capacidad de la batería de plomo-ácido es sólo el 60% de la capacidad nominal. Obtenga más información sobre las tasas C de las baterías.

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Por lo tanto, en aplicaciones cíclicas donde la tasa de descarga suele ser superior a 0,1 °C, una batería de litio de menor clasificación tendrá a menudo una capacidad real mayor que la batería de plomo ácido comparable. Esto significa que con la misma capacidad nominal, el litio costará más, pero se puede utilizar un litio de menor capacidad para la misma aplicación a un precio más bajo. El costo de propiedad, cuando se considera el ciclo, aumenta aún más el valor de la batería de litio en comparación con una batería de plomo-ácido.

La segunda diferencia más notable entre SLA y Litio es el rendimiento del ciclo del Litio. El litio tiene un ciclo de vida diez veces mayor que el SLA en la mayoría de las condiciones. Esto hace que el costo por ciclo del litio sea menor que el del SLA, lo que significa que tendrá que reemplazar una batería de litio con menos frecuencia que el SLA en una aplicación cíclica.

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CONSTANT POWER DELIVERY LITHIUM VS LEAD ACID

El litio entrega la misma cantidad de energía durante todo el ciclo de descarga, mientras que un SLA’La entrega de potencia comienza fuerte, pero se disipa. La ventaja de potencia constante del litio se muestra en el siguiente gráfico que muestra el voltaje frente al estado de carga.

 

 

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Una batería de litio como se muestra en naranja tiene un voltaje constante a medida que se descarga durante toda la descarga. La potencia es una función del voltaje multiplicado por la corriente. La demanda actual será constante y, por lo tanto, la potencia entregada, multiplicada por la potencia actual, será constante. Así que, dejemos’Pongamos esto en un ejemplo de la vida real.

¿Alguna vez encendiste una linterna y lo notaste?’¿Es más tenue que la última vez que la encendiste? La batería dentro de la linterna se está agotando, pero aún no está completamente agotada. Emite un poco de potencia, pero no la suficiente para iluminar completamente la bombilla.

Si se tratara de una batería de litio, la bombilla brillaría igual desde el principio hasta el final de su vida. En lugar de menguar, la bombilla simplemente no se encendería si la batería estuviera agotada.

 

CHARGING TIMES OF LITHIUM AND SLA

La carga de baterías SLA es notoriamente lenta. En la mayoría de las aplicaciones cíclicas, necesita tener baterías SLA adicionales disponibles para poder seguir usando su aplicación mientras la otra batería se está cargando. En aplicaciones de espera, una batería SLA debe mantenerse con carga flotante.

Con las baterías de litio, la carga es cuatro veces más rápida que la SLA. La carga más rápida significa que la batería está en uso durante más tiempo y, por lo tanto, requiere menos baterías. También se recuperan rápidamente después de un evento (como en una aplicación de respaldo o de espera). Como beneficio adicional, no es necesario mantener el litio en un cargo flotante por almacenamiento. Para obtener más información sobre cómo cargar una batería de litio, consulte nuestra Guía de carga de litio

 

HIGH TEMPERATURE BATTERY PERFORMANCE

Litio’El rendimiento de SLA es muy superior al de SLA en aplicaciones de alta temperatura. De hecho, el litio en 55°El C todavía tiene el doble de vida útil que el SLA a temperatura ambiente. El litio superará al plomo en la mayoría de las condiciones, pero es especialmente fuerte a temperaturas elevadas.

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COLD TEMPERATURE BATTERY PERFORMANCE

Las temperaturas frías pueden provocar una reducción significativa de la capacidad de todas las químicas de las baterías. Sabiendo esto, hay dos cosas a considerar al evaluar una batería para uso en temperaturas frías: carga y descarga. Una batería de litio no aceptará una carga a baja temperatura (por debajo 32°F). Sin embargo, un SLA puede aceptar cargas de baja corriente a baja temperatura.

Por el contrario, una batería de litio tiene una mayor capacidad de descarga a temperaturas frías que la SLA. Esto significa que las baterías de litio no tienen que diseñarse demasiado para temperaturas frías, pero la carga podría ser un factor limitante. En 0°El litio se descarga al 70% de su capacidad nominal, pero el SLA está al 45%.

Una cosa a considerar en temperaturas frías es el estado de la batería de litio cuando desea cargarla. Si la batería acaba de terminar de descargarse, habrá generado suficiente calor para aceptar una carga. Si la batería ha tenido la oportunidad de enfriarse, es posible que no acepte una carga si la temperatura es inferior a 32 °F.°.

 

BATTERY INSTALLATION

Si alguna vez ha intentado instalar una batería de plomo-ácido, sabe lo importante que es no instalarla en una posición invertida para evitar posibles problemas con la ventilación. Si bien un SLA está diseñado para no tener fugas, los respiraderos permiten una liberación residual de gases.

En un diseño de batería de litio, todas las celdas están selladas individualmente y no pueden tener fugas. Esto significa que no hay restricciones en la orientación de instalación de una batería de litio. Se puede instalar de lado, boca abajo o de pie sin problemas.

 

BATTERY WEIGHT COMPARISION

El litio, en promedio, es un 55% más liviano que el SLA. En aplicaciones de ciclismo, esto es especialmente importante cuando la batería se instala en una aplicación móvil (baterías para motocicletas o scooters), o cuando el peso puede afectar el rendimiento (como en la robótica). Para el uso en espera, el peso es una consideración importante en aplicaciones remotas (campos solares) y donde la instalación es difícil (en lo alto de sistemas de iluminación de emergencia, por ejemplo).

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SLA VS LITHIUM BATTERY STORAGE

El litio no debe almacenarse al 100 % del estado de carga (SOC), mientras que el SLA debe almacenarse al 100 %. Esto se debe a que la tasa de autodescarga de una batería SLA es 5 veces mayor que la de una batería de litio. De hecho, muchos clientes mantendrán una batería de plomo ácido almacenada con un cargador lento de forma continua. Mantenga la batería al 100% para que su duración no disminuya debido al almacenamiento.

 

SERIES & PARALLEL BATTERY INSTALLATION

Una nota rápida e importante: al instalar baterías en serie y en paralelo, es importante que coincidan en todos los factores, incluida la capacidad, el voltaje, la resistencia, el estado de carga y la química. Las baterías SLA y de litio no se pueden utilizar juntas en la misma cadena.

Dado que una batería SLA se considera una “mudo “En comparación con el litio (que tiene una placa de circuito que monitorea y protege la batería), puede manejar muchas más baterías en una cadena que el litio.

La longitud de la cadena de litio está limitada por los componentes de la placa de circuito. Los componentes de la placa de circuito pueden tener limitaciones de corriente y voltaje que las cadenas en serie largas superarán. Por ejemplo, una serie de cuatro baterías de litio tendrá un voltaje máximo de 51,2 voltios. Un segundo factor es la protección de las baterías. Una batería que excede los límites de protección puede interrumpir la carga y descarga de toda la cadena de baterías. La mayoría de las cadenas de litio están limitadas a 6 o menos (según el modelo), pero se pueden alcanzar longitudes de cadena mayores con ingeniería adicional.

Existen muchas diferencias entre el rendimiento de las baterías SLA y de litio. En la mayoría de los casos, el litio es la batería más potente. Sin embargo, no se debe descartar el SLA, ya que todavía tiene ventaja sobre el litio en algunas aplicaciones, como cadenas largas, tasa de descarga extremadamente alta y carga a temperatura fría. Si hay una aplicación que no está cubierta anteriormente, o si tiene preguntas adicionales, no dude en contactarnos.

 

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