lithium-ion-vs-lead-acid-battery

بطارية ليثيوم أيون مقابل بطارية الرصاص الحمضية

عندما يتعلق الأمر باختيار البطارية المناسبة لتطبيقك المحدد، فمن الضروري مراعاة مجموعة من العوامل التي تضمن الأداء الأمثل. أولاً، يعد تحديد الجهد المطلوب أمرًا بالغ الأهمية لأنه يؤثر بشكل مباشر على وظيفة التطبيق الخاص بك. ومن خلال التقييم الدقيق لاحتياجات الجهد الكهربي، يمكنك التأكد من أن البطارية التي تختارها متوافقة وتوفر مصدر الطاقة اللازم.

بالإضافة إلى ذلك، يعتبر النظر في متطلبات السعة أمرًا حيويًا عند اختيار البطارية المناسبة. تشير السعة إلى كمية الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها وتوصيلها خلال فترة محددة. من خلال فهم متطلبات الطاقة لتطبيقك، يمكنك اختيار بطارية ذات سعة مناسبة لضمان التشغيل دون انقطاع.

علاوة على ذلك، من المهم تحديد ما إذا كان تطبيقك يتطلب بطارية دورية أو بطارية احتياطية. تم تصميم البطاريات الدورية لتحمل دورات الشحن والتفريغ المتكررة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب استخدامًا متكررًا للطاقة. ومن ناحية أخرى، تم تصميم البطاريات الاحتياطية لتوفير الطاقة الاحتياطية، مما يوفر مصدرًا موثوقًا للطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو حالات الطوارئ.

ومن خلال تقييم هذه العوامل بعناية وفهم الاحتياجات المحددة لتطبيقك، يمكنك اتخاذ قرار مستنير عند اختيار البطارية المناسبة. وهذا يضمن أن التطبيق الخاص بك يعمل بكفاءة وموثوقية، مع تلبية جميع الشروط اللازمة لتحقيق الأداء الأمثل.

بمجرد تضييق التفاصيل، قد تتساءل: "هل أحتاج إلى بطارية ليثيوم أو بطارية حمض الرصاص التقليدية المختومة؟" أو الأهم من ذلك، "ما الفرق بين الليثيوم وحمض الرصاص المختوم؟" هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها قبل اختيار كيمياء البطارية، حيث أن لكل منهما نقاط قوة ونقاط ضعف.

لغرض هذه المدونة، يشير الليثيوم إلى بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4). فقط، ويشير SLA إلى حمض الرصاص/بطاريات الرصاص الحمضية المختومة

الأداء الدوري الليثيوم مقابل SLA

الفرق الأكثر بروزًا بين فوسفات حديد الليثيوم وحمض الرصاص هو حقيقة أن سعة بطارية الليثيوم مستقلة عن معدل التفريغ. يقارن الشكل أدناه السعة الفعلية كنسبة مئوية من السعة المقدرة للبطارية مقابل معدل التفريغ كما هو معبر عنه بـ C (C يساوي تيار التفريغ مقسومًا على تصنيف السعة). مع معدلات تفريغ عالية جدًا، على سبيل المثال .8C، تكون السعة من بطارية الرصاص الحمضية ليست سوى 60٪ من السعة المقدرة. تعرف على المزيد حول معدلات البطاريات C.

لذلك، في التطبيقات الدورية حيث يكون معدل التفريغ غالبًا أكبر من 0.1 درجة مئوية، غالبًا ما تتمتع بطارية الليثيوم ذات التصنيف الأقل بسعة فعلية أعلى من بطارية حمض الرصاص المماثلة. وهذا يعني أنه عند نفس تصنيف السعة، فإن الليثيوم سيكلف أكثر، ولكن يمكنك استخدام الليثيوم ذو السعة الأقل لنفس التطبيق بسعر أقل. تكلفة الملكية عند النظر في الدورة، تزيد من قيمة بطارية الليثيوم بالمقارنة مع بطارية حمض الرصاص.

الفرق الثاني الأكثر بروزًا بين SLA والليثيوم هو الأداء الدوري للليثيوم. يتمتع الليثيوم بعشرة أضعاف عمر دورة SLA في معظم الظروف. وهذا يجعل التكلفة لكل دورة من الليثيوم أقل من تكلفة SLA، مما يعني أنه سيتعين عليك استبدال بطارية الليثيوم بشكل أقل من SLA في التطبيق الدوري.

 

أوقات الشحن من الليثيوم وSLA

من المعروف أن شحن بطاريات SLA بطيء جدًا. في معظم التطبيقات الدورية، تحتاج إلى توفر بطاريات SLA إضافية حتى تتمكن من الاستمرار في استخدام التطبيق الخاص بك أثناء شحن البطارية الأخرى. في التطبيقات الاحتياطية، يجب الاحتفاظ ببطارية SLA في حالة شحن عائم.

مع بطاريات الليثيوم، يكون الشحن أسرع أربع مرات من SLA. ويعني الشحن الأسرع أن هناك وقتًا أطول لاستخدام البطارية، وبالتالي يتطلب بطاريات أقل. كما أنها تتعافى بسرعة بعد وقوع حدث ما (كما هو الحال في تطبيق النسخ الاحتياطي أو الاستعداد). على سبيل المكافأة، ليست هناك حاجة للاحتفاظ بالليثيوم على شحنة عائمة للتخزين. لمزيد من المعلومات حول كيفية شحن بطارية الليثيوم، يرجى الاطلاع على دليل شحن الليثيوم الخاص بنا .

أداء البطارية في درجات الحرارة العالية

أداء الليثيوم أعلى بكثير من SLA في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة. في الواقع، لا يزال عمر دورة الليثيوم عند 55 درجة مئوية ضعف ما يفعله SLA في درجة حرارة الغرفة. سوف يتفوق الليثيوم على الرصاص في معظم الظروف ولكنه قوي بشكل خاص في درجات الحرارة المرتفعة.

دورة الحياة مقابل درجات الحرارة المختلفة لبطاريات LiFePO4

أداء البطارية في درجة الحرارة الباردة

يمكن أن تتسبب درجات الحرارة الباردة في انخفاض كبير في سعة جميع كيميائيات البطارية. مع العلم بذلك، هناك شيئان يجب مراعاتهما عند تقييم البطارية للاستخدام في درجة الحرارة الباردة: الشحن والتفريغ. لن تقبل بطارية الليثيوم الشحن عند درجة حرارة منخفضة (أقل من 32 درجة فهرنهايت). ومع ذلك، يمكن لـ SLA قبول الشحنات الحالية المنخفضة عند درجة حرارة منخفضة.

وعلى العكس من ذلك، تتمتع بطارية الليثيوم بقدرة تفريغ أعلى في درجات الحرارة الباردة مقارنة ببطارية الليثيوم. وهذا يعني أنه ليس من الضروري تصميم بطاريات الليثيوم لدرجات الحرارة الباردة، ولكن الشحن قد يكون عاملاً مقيدًا. عند 0 درجة فهرنهايت، يتم تفريغ الليثيوم بنسبة 70% من سعته المقدرة، ولكن SLA عند 45%.

هناك شيء واحد يجب مراعاته في درجة الحرارة الباردة وهو حالة بطارية الليثيوم عندما تريد شحنها. إذا كانت البطارية قد انتهت للتو من التفريغ، فستكون البطارية قد ولدت حرارة كافية لقبول الشحن. إذا أتيحت للبطارية فرصة لتبرد، فقد لا تقبل الشحن إذا كانت درجة الحرارة أقل من 32 درجة فهرنهايت.

تركيب البطارية

إذا سبق لك أن حاولت تركيب بطارية حمض الرصاص، فأنت تعلم مدى أهمية عدم تثبيتها في وضع مقلوب لمنع أي مشاكل محتملة تتعلق بالتنفيس. في حين أن SLA مصمم بحيث لا يتسرب، فإن فتحات التهوية تسمح بإطلاق بعض الغازات المتبقية.

في تصميم بطارية الليثيوم، تكون الخلايا مغلقة بشكل فردي ولا يمكن أن تتسرب. وهذا يعني أنه لا توجد قيود على اتجاه تركيب بطارية الليثيوم. يمكن تثبيته على جانبه أو مقلوبًا أو في وضع الوقوف دون أي مشاكل.

بطارية ليثيوم أيون مقابل بطارية الرصاص الحمضية

لإجراء المقارنة، سنأخذ بطارية حمض الرصاص 12 فولت وبطارية LiFePO4 12V100AH.

بطارية ليثيوم أيون BSLBATT مقابل بطارية الرصاص الحمضية التقليدية

Lithium-Ion Vs Lead-Acid Battery

بولسباور AGM 12V-100AH

 

BSLBATT B-LFP12-100 لتر

الطول: 330 ملم
العرض: 171 ملم
الارتفاع: 219 ملم
الطول: 303 ملم
العرض: 173 ملم
الارتفاع: 218 ملم
أصغر بمقدار 0.9 مرة
الوزن: 30 كجم الوزن: 15 كجم 2x أخف وزنا
السعة عند C5 : 85 أمبير
السعة @ C10 : 100 أمبير
السعة @ C20 : 110 أمبير
السعة @ C10 : 100 أمبير قوة ثابتة
والطاقة
500 دورة عند 80% من وزارة الدفاع
800 دورة @ 55% وزارة الدفاع
3000 دورة بمعدل 80% وزارة الدفاع
8000 دورة بمعدل 55% وزارة الدفاع
دورة الحياة
أكبر بمقدار 6x إلى 10x

حمض الرصاص مقابل. تكنولوجيا الليثيوم أيون

ملكنا كيمياء فوسفات أيون الليثيوم والحديد هو المنحل بالكهرباء المتفوق لهذه الأسباب:

حمض الرصاص LiFePO4
دورات التفريغ 80% DOD 300-500 2000+ عمر أطول 6-8 مرات من حمض الرصاص
وقت الشحن، ساعات 8-10 2-5 أوقات إعادة الشحن من 1/2 إلى ساعتين: 4X أسرع
السلامة النسبية 1X 2-4X أكثر أمانا من أي بطارية الرصاص الحمضية
البيئية النسبية 3 1 بطارية خضراء صديقة للبيئة

الجمع بالأرقام

1) الوزن: تزن بطاريات الليثيوم BSLBATT عادةً أقل بمقدار الثلث وتوفر طاقة أكثر بنسبة تصل إلى 50% من بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية المغمورة أو AGM أو GEL، كما أنها توفر المزيد من الطاقة.

2) الكفاءة: تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكفاءة تصل إلى 100% تقريبًا في كل من الشحن والتفريغ، مما يسمح بنفس ساعات أمبير الدخول والخروج. يؤدي عدم كفاءة بطاريات الرصاص الحمضية إلى فقدان 15 أمبير أثناء الشحن والتفريغ السريع مما يؤدي إلى انخفاض الجهد بسرعة وتقليل سعة البطاريات.

3) التفريغ: يتم تفريغ بطاريات الليثيوم أيون بنسبة 100% مقابل أقل من 80% لحمض الرصاص. لا توصي معظم بطاريات الرصاص الحمضية بعمق تفريغ يزيد عن 50%.

4) دورة الحياة: تدور بطاريات الليثيوم BSLBATT القابلة لإعادة الشحن 5000 مرة أو أكثر، وتؤثر معدلات التفريغ الأعلى على الحد الأدنى على عمر الدورة. عادةً ما توفر بطاريات الرصاص الحمضية ما بين 300 إلى 500 دورة فقط، حيث أن مستويات التفريغ الأعلى تقلل بشكل كبير من عمر الدورة.

5) الجهد: تحافظ بطاريات الليثيوم أيون على جهدها طوال دورة التفريغ بأكملها. وهذا يسمح بكفاءة أكبر وأطول أمدا للمكونات الكهربائية. ينخفض ​​جهد حمض الرصاص باستمرار طوال دورة التفريغ.

6) الاستفادة من الأداء: على الرغم من أن بطاريات الليثيوم أيون قد تكلف أكثر مقدمًا، إلا أن التوفير على المدى الطويل يعد هائلاً. توفر بطاريات الليثيوم أداءً أفضل وعمرًا أطول من بطاريات الرصاص الحمضية. وهذا يعني تقليل تكاليف الاستبدال والعمالة، وتقليل وقت التوقف عن العمل.

7) التأثير البيئي: تعد بطاريات الليثيوم أيون تقنية أكثر نظافة وأكثر أمانًا للبيئة.

هل تريد معرفة المزيد عن هذه التكنولوجيا المتطورة؟ يرجى مراسلتنا عبر البريد الإلكتروني على: [البريد الإلكتروني محمي]