납산 배터리와 리튬 배터리: 태양광 배터리에 가장 적합한 배터리는 무엇인가요?
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| 방전 깊이 | 최대 100% | |||
| 운영 효율성 | 98% | |||
| 작동 온도 | -20~60°C(-4~140°F) | |||
| 충전 온도 | 0 ~ 49°C(32 ~ 120°F)(추운 환경에 외부에 설치하는 경우 배터리 박스를 단열하여 영하 온도 이상으로 유지) | |||
| 자체 방전율 | 1% 미만의 손실/월 | |||
| 사이클 수명 | 10,000 (80% DoD) (27년이 넘었습니다!) | |||
리튬이온 배터리는 확실히 다릅니다
리튬 이온 배터리는 납산 배터리와 확연히 다릅니다. 또한 성능과 효율성 측면에서 더 많은 이점을 제공합니다.
그러나 아직 완벽한 솔루션은 아니지만 여러 가지 이유로 인기가 있습니다. 리튬 이온 배터리에 대한 이해를 돕고 일반적으로 가격이 조금 더 비싼 이유를 설명합니다.
다음은 장점과 단점을 분석한 것입니다.
장점
가볍고 작음
평균적인 리튬 이온 배터리를 평균적인 납산 배터리와 비교해 보면 전자가 후자에 비해 무게가 약 3분의 1 정도라는 것을 알 수 있습니다. 부피면에서 리튬 이온 모델은 크기가 절반입니다. 그리고 배터리의 목적과 배터리를 매우 오랫동안 보관한다는 사실을 고려하면 작을수록 좋습니다.
세련된 디자인
가장 먼저 눈에 띄는 것 중 하나는 리튬 이온 배터리의 디자인이 얼마나 세련된지입니다. 납축전지와 달리 외관에 대해서는 크게 걱정하지 않으셔도 됩니다.
효율성 향상
고품질 리튬 배터리의 경우 방전 및 충전이 100%에 가깝습니다. 즉, 전류 손실 없이 완전히 방전 및 충전할 수 있습니다.
증가된 주기
배터리는 용량과 효율성이 떨어지기 전에 일정량의 충전 및 방전 주기만 거치게 됩니다.
리튬을 사용하면 선택한 배터리에 따라 평균 약 5000회 이상의 사이클을 얻을 수 있습니다.
일관된 방전 전압
납산 배터리가 방전되면 전압이 일정하지 않게 됩니다. 하지만 리튬이온 배터리는 방전 과정 내내 전압이 일정하게 유지되므로 전기 부품 보호 측면에서 훨씬 더 안전하게 사용할 수 있습니다.
경쟁력 있는 가격
예, 리튬 배터리에 대한 초기 투자는 납축 배터리보다 더 많습니다. 그러나 수명, 기능 및 성능을 고려할 때 납축 배터리는 장기적으로 더 많은 비용을 발생시킬 수 있습니다.
낮은 유지 관리
유지 관리가 거의 필요하지 않기 때문에 배터리가 있다는 사실을 잊어버릴 가능성이 있습니다.
보다 환경 친화적인
리튬 이온 배터리는 훨씬 더 환경친화적이므로 탄소 배출량이 더 적습니다.
단점
앞서 언급했듯이 리튬 이온은 완벽한 솔루션이 아닙니다. 먼저 고려해야 할 몇 가지 단점이 있으며 여기에는 다음이 포함됩니다.
비용
장기적으로 비용을 절약한다고 해서 초기 투자가 덜 부담스러운 것은 아닙니다.
과열
리튬 배터리가 과열되면 효율이 저하되므로 원하지 않습니다.
좋은 납산 배터리와 비교하면 어떤가요?
BSLBATT 리튬 배터리는 납산 배터리와 Wh를 Wh로 직접 비교할 때 더 비싸지만, 배터리 수명 동안 주기당 비용을 비교하면 리튬 배터리의 시스템 비용이 납보다 낮을 수 있음을 알 수 있습니다. -산. 실제로 경쟁 배터리에 비해 비용을 절약할 수 있습니다. 어떻게 그럴 수 있습니까?
독립형 태양광 세계의 고전적인 제품인 Trojan T-105 침수형 납산 배터리를 비교해 보겠습니다. 6V, 225Ah(암페어시)로 총 1350Wh(와트시)입니다. 비용은 약 160달러입니다. 이를 약 1750달러의 BSLBATT 1310Wh 12V, 102.4Ah와 비교해 보겠습니다. 거의 동일한 용량의 배터리에 대해 10배 더 많은 용량이라는 것을 알고 있습니다. 하지만 잠시만 기다려 주세요.
일반적인 납축 배터리는 심한 순환, 충전 및 방전을 좋아하지 않습니다. 우리가 일반적으로 듣는 50% 방전심도(DoD)는 3~4일 동안 햇빛이 없는 후 최후의 수단입니다. 매일 그렇게 깊게 배터리를 방전하고 싶지는 않습니다. 그렇게 하면 배터리 수명이 몇 년밖에 되지 않을 수 있습니다. 아래 그래프에서 볼 수 있듯이, 독립형 태양광 시스템의 주력 제품인 Trojan T-105 배터리를 50% 사용하면 매일 약 1200사이클이 발생합니다. 그러나 매일 배터리의 20%만 사용하면 수명을 3,000사이클로 두 배 이상 늘릴 수 있습니다.
납산 배터리와 리튬 배터리의 5가지 주요 차이점
1. 사이클 수명
배터리를 방전할 때(기기에 전원을 공급하는 데 사용) 패널을 사용하여 다시 충전하세요. 이를 1회 충전 주기라고 합니다. 우리는 배터리의 수명을 연 단위로 측정하는 것이 아니라 만료되기 전에 얼마나 많은 사이클을 처리할 수 있는지 측정합니다.
자동차에 마일리지를 적립하는 것과 같다고 생각해보세요. 중고차의 상태를 평가할 때 생산연도보다 주행거리가 훨씬 더 중요합니다.
배터리와 배터리를 순환한 횟수도 마찬가지입니다. 별장에 있는 밀봉된 납산 배터리는 4년에 100사이클을 거치는 반면, 정규 거주지에서는 동일한 배터리가 1년에 300사이클 이상을 사용할 수 있습니다. 100사이클을 거친 것이 훨씬 상태가 좋습니다.
사이클 수명은 방전 깊이(배터리를 재충전하기 전에 사용하는 용량)의 함수이기도 합니다. 방전이 심해질수록 배터리에 더 많은 스트레스가 가해져 수명이 단축됩니다.
2. 방전심도
방전 심도는 배터리를 재충전하기 전에 전체 용량이 얼마나 사용되었는지를 나타냅니다. 예를 들어 배터리 용량의 1/4을 사용하면 방전 깊이는 25%가 됩니다.
배터리는 사용 시 완전히 방전되지 않습니다. 대신, 권장 방전 깊이, 즉 재충전하기 전에 사용할 수 있는 양이 있습니다.
납축 배터리는 방전 깊이의 50%까지만 작동해야 합니다. 그 시점을 넘어서면 수명에 부정적인 영향을 미칠 위험이 있습니다.
반면, 리튬 배터리는 80% 이상의 심방전을 처리할 수 있습니다. 이는 본질적으로 사용 가능한 용량이 더 높다는 것을 의미합니다.
3. 효율성
리튬 배터리가 더 효율적입니다. 이는 더 많은 태양에너지가 저장되고 사용된다는 것을 의미합니다.
예를 들어, 납축전지는 모델과 조건에 따라 효율성이 80~85%에 불과합니다. 즉, 배터리에 1,000와트의 태양광이 들어오면 충전 및 방전 과정 후에 사용할 수 있는 전력은 800~850와트에 불과합니다.
리튬 배터리는 효율이 95% 이상입니다. 같은 예에서는 950와트 이상의 전력을 사용할 수 있습니다.
효율성이 높다는 것은 배터리가 더 빨리 충전된다는 것을 의미합니다. 시스템 구성에 따라 더 적은 수의 태양광 패널, 더 적은 배터리 용량 및 더 작은 백업 발전기를 구입한다는 의미일 수도 있습니다.
4. 청구율
효율이 높을수록 리튬 배터리의 충전 속도도 빨라집니다. 충전기에서 더 높은 전류량을 처리할 수 있으므로 납산보다 훨씬 빠르게 재충전할 수 있습니다.
충전 속도는 C/5와 같은 분수로 표현됩니다. 여기서 C는 배터리 용량(암페어 시간(Ah))입니다. 따라서 C/5의 속도로 충전되는 430Ah 배터리는 86개의 충전 암페어(430/5)를 수신하게 됩니다.
납산 배터리는 처리할 수 있는 충전 전류량이 제한되어 있습니다. 주로 너무 빨리 충전하면 과열될 수 있기 때문입니다. 또한 최대 용량에 가까워지면 충전 속도가 상당히 느려집니다.
납축 배터리는 벌크 단계(최대 85% 용량) 동안 C/5 정도 충전할 수 있습니다. 그 후에는 배터리 충전기가 자동으로 속도를 줄여 배터리를 충전합니다. 이는 납축 배터리를 충전하는 데 더 오랜 시간이 걸리며 어떤 경우에는 리튬 대체 배터리보다 2배 이상 더 오래 걸린다는 것을 의미합니다.
5. 에너지 밀도
위의 비교에 등장한 납산 배터리의 무게는 모두 약 125파운드입니다. 리튬 배터리의 무게는 192파운드입니다.
대부분의 설치자는 추가 무게를 감당할 수 있지만 DIY 사용자는 리튬 배터리를 설치하기가 더 어려울 수 있습니다. 그들을 들어올리고 제자리로 옮기는 데 도움을 받는 것이 현명합니다.
그러나 여기에는 단점이 있습니다. 리튬 배터리의 에너지 밀도는 납산 배터리보다 훨씬 높기 때문에 더 적은 공간에 더 많은 저장 용량을 수용할 수 있습니다.
예에서 볼 수 있듯이 5.13kW 시스템에 전력을 공급하려면 리튬 배터리 2개가 필요하지만 동일한 작업을 수행하려면 납축 배터리 8개가 필요합니다. 전체 배터리 뱅크의 크기를 고려하면 리튬의 무게는 절반도 채 되지 않습니다.
배터리 뱅크를 장착하는 방법에 창의력을 발휘해야 하는 경우 이는 실질적인 이점이 될 수 있습니다. 인클로저를 벽에 걸거나 옷장에 숨기는 경우 에너지 밀도가 향상되어 리튬 배터리 뱅크가 더 좁은 공간에 들어갈 수 있습니다.
다양한 옵션
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