Свинцово-кислотные батареи против литиевых: какие лучше подходят для солнечной энергии?

Сравнение свинцово-кислотных и литиевых батарей

Свинцово-кислотные аккумуляторы стоят дешевле, но имеют более короткий срок службы и требуют регулярного обслуживания для правильной работы. Литиевые батареи намного дороже, но они не требуют обслуживания и имеют более длительный срок службы, что соответствует их более высокой цене. В этой статье предлагается параллельное сравнение обоих вариантов.

В частности, мы рассмотрим свинцово-кислотные и литий-ионные батареи — два основных типа батарей, используемых в солнечных батареях. Вот резюме:

Свинцово-кислотная технология — это проверенная технология, которая стоит дешевле, но требует регулярного обслуживания и не так долговечна.

Литиевые батареи — это аккумуляторная технология премиум-класса с более длительным сроком службы и более высокой эффективностью, но за повышение производительности вы заплатите больше денег.

Давайте более подробно рассмотрим плюсы и минусы каждого варианта и объясним, почему вы можете выбрать один из них для своей системы.

Теперь у нас есть полный ассортимент литий-ионных аккумуляторов на 12 В, 24 В и 48 В для вашей солнечной системы. Литиевая батарея BSLBATT Варианты емкости варьируются от 655 Втч (ватт-час) до 3,4 кВтч, в зависимости от модели, и их можно использовать параллельно, чтобы увеличить объем хранилища до необходимого размера.

Батареи БСЛБАТТ производятся в Китае. Мы даем гарантию 10 лет или 10 000 циклов. Литий-ионные аккумуляторы способны выдерживать большие нагрузки, вплоть до заряда C/2 и разряда C/1. C/2 означает, что ток, поступающий от источника зарядки (контроллера заряда), составляет половину номинального значения в ампер-часах. Например, литий-ионные аккумуляторы емкостью 51,2 Ач выдерживают заряд до 25 А и выдерживают нагрузку до 60 А! Это приведет к разрядке аккумулятора до 100% глубины разряда (DoD) за один час, а зарядку до 100% уровня заряда (SoC) можно будет осуществить за 2 часа. Не пытайтесь повторить это с большинством аккумуляторов глубокого цикла. Вы в кратчайшие сроки превратите совершенно хорошую свинцово-кислотную батарею в якорь для лодки. Это не проблема для литий-ионных аккумуляторов BSLBATT.

СПЕЦИФИКАЦИИ

Литий-ионные аккумуляторы существенно отличаются друг от друга.

Литий-ионные аккумуляторы существенно отличаются от своих свинцово-кислотных аналогов. Они также обеспечивают больше преимуществ с точки зрения производительности и эффективности.

Однако они пока не являются идеальным решением, но они популярны по нескольким причинам. Чтобы помочь вам лучше понять литий-ионные аккумуляторы и почему они обычно стоят немного дороже.

Вот разбивка плюсов и минусов.

Плюсы

Легкий и маленький

Если вы сравните средние литий-ионные батареи со средними свинцово-кислотными батареями, вы заметите, что первая весит примерно треть веса второй. По объему литий-ионные модели вдвое меньше. А учитывая назначение аккумулятора и то, что хранить его вы будете очень долго, чем меньше, тем лучше.

Изящный дизайн

Первое, что вы заметите, — это то, насколько изящна конструкция литий-ионных аккумуляторов. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, о внешнем виде вам не придется особо беспокоиться.

Больше эффективности

У качественных литиевых аккумуляторов разрядка и зарядка максимально приближены к 100%. Это означает, что они могут полностью разряжаться и заряжаться без потери тока.

Увеличение циклов

Аккумуляторы могут пройти только определенное количество циклов зарядки и разрядки, прежде чем они потеряют емкость и эффективность.
С литием вы получите максимально возможное количество циклов, в среднем около 5000 с лишним циклов, в зависимости от выбранной вами батареи.
Постоянное напряжение разряда

Когда свинцово-кислотные аккумуляторы разряжаются, напряжение становится нестабильным. Но напряжение литий-ионных батарей остается постоянным на протяжении всего процесса разрядки, что делает их использование более безопасным с точки зрения защиты электрических компонентов.

Конкурентные цены

Да, первоначальные инвестиции в литиевую батарею превышают затраты на свинцово-кислотную альтернативу. Но если принять во внимание срок службы, возможности и производительность, свинцово-кислотные батареи, вероятно, в конечном итоге будут стоить вам дороже.

Низкие эксплуатационные расходы

Скорее всего, вы забудете о наличии аккумулятора, поскольку он не требует особого обслуживания.

Более экологически чистый

Литий-ионные аккумуляторы гораздо более экологичны, а это означает, что вы оставляете меньший углеродный след.

Минусы

Как упоминалось ранее, литий-ионный аккумулятор не является идеальным решением. У него есть некоторые недостатки, которые следует рассмотреть в первую очередь, и они включают в себя:

Расходы

Хотя в долгосрочной перспективе вы сэкономите деньги, первоначальные вложения от этого не станут менее пугающими.

Перегрев

Не стоит перегревать литиевую батарею, поскольку это снизит ее эффективность.

ЧЕМ ЭТО ПО сравнению со старыми добрыми свинцово-кислотными аккумуляторами?

Хотя литиевые батареи BSLBATT стоят дороже при прямом сравнении Втч с Втч со свинцово-кислотными батареями, если вы сравните стоимость цикла в течение срока службы батареи, вы увидите, что системная стоимость литиевых батарей может быть меньше, чем свинцовых. -кислота. Фактически, они могут сэкономить вам деньги по сравнению с конкурирующими батареями. Как такое возможно, спросите вы?

Давайте сравним классику автономного солнечного мира, троянскую свинцово-кислотную батарею Т-105. Это 6 В, 225 Ач (ампер-час), что в общей сложности составляет 1350 Втч (ватт-час). Это стоит около 160 долларов. Мы сравним это с BSLBATT 1310Wh 12 В, 102,4 Ач, который стоит около 1750 долларов. Я знаю, это в 10 раз больше для батареи почти той же емкости, но подождите минутку.

Типичная свинцово-кислотная батарея не любит глубоких циклов зарядки и разрядки. Глубина разряда 50% (DoD), о которой мы обычно слышим, — это последнее средство, после 3 или 4 дней отсутствия солнца. Вы не хотите разряжать батарею так сильно каждый день. Если вы это сделаете, батарея может прослужить всего несколько лет. Как вы можете видеть на графике ниже, при использовании 50% батареи Trojan T-105, рабочей лошадки автономных солнечных систем, каждый день будет производить около 1200 циклов. Но если вы используете только 20% заряда батареи каждый день, вы можете более чем удвоить срок ее службы до 3000 циклов.

5 ключевых различий между свинцово-кислотными и литиевыми батареями

1. Срок службы

Когда вы разряжаете батарею (используете ее для питания своих приборов), затем снова заряжаете ее с помощью панелей, что называется одним циклом зарядки. Мы измеряем срок службы батарей не в годах, а в том, сколько циклов они могут выдержать, прежде чем истечет срок их службы.

Думайте об этом как о пробеге автомобиля. Когда вы оцениваете состояние подержанного автомобиля, пробег имеет гораздо большее значение, чем год его выпуска.

То же самое касается батарей и количества раз, когда они были перезаряжены. Герметичная свинцово-кислотная батарея в загородном доме может выдержать 100 циклов за 4 года, тогда как та же самая батарея может выдержать более 300 циклов за один год в постоянном месте проживания. Тот, кто прошел 100 циклов, находится в гораздо лучшей форме.

Срок службы также зависит от глубины разряда (сколько емкости вы используете перед подзарядкой аккумулятора). Более глубокие разряды создают дополнительную нагрузку на батарею, что сокращает срок ее службы.

2. Глубина разряда

Глубина разряда показывает, какая общая емкость используется до подзарядки аккумулятора. Например, если вы используете четверть емкости аккумулятора, глубина разряда составит 25%.

Батареи не разряжаются полностью во время использования. Вместо этого у них есть рекомендуемая глубина разряда: сколько можно использовать, прежде чем их нужно будет заправить.

Свинцово-кислотные аккумуляторы следует эксплуатировать только до глубины разряда 50%. После этого вы рискуете негативно повлиять на продолжительность их жизни.

Напротив, литиевые батареи выдерживают глубокий разряд 80% и более. По сути, это означает, что они имеют более высокую полезную емкость.

3. Эффективность

Литиевые батареи более эффективны. Это означает, что больше солнечной энергии сохраняется и используется.

Например, свинцово-кислотные аккумуляторы имеют КПД всего 80-85% в зависимости от модели и состояния. Это означает, что если в аккумуляторы поступает 1000 Вт солнечной энергии, после процесса зарядки и разрядки остается только 800–850 Вт.

Литиевые батареи имеют КПД более 95%. В том же примере у вас будет доступная мощность более 950 Вт.

Более высокая эффективность означает, что ваши батареи заряжаются быстрее. В зависимости от конфигурации вашей системы это также может означать, что вы покупаете меньше солнечных панелей, меньшую емкость аккумулятора и резервный генератор меньшего размера.

4. Ставка сбора

Более высокая эффективность также обеспечивает более высокую скорость зарядки литиевых батарей. Они могут выдерживать более высокую силу тока от зарядного устройства, а это означает, что их можно перезаправить гораздо быстрее, чем свинцово-кислотные.

Мы выражаем скорость заряда в виде дроби, например C/5, где C = емкость аккумулятора в ампер-часах (Ач). Таким образом, аккумулятор емкостью 430 Ач, заряжаемый со скоростью C/5, получит зарядный ток 86 А (430/5).

Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют ограниченный ток заряда, который они могут выдержать, главным образом потому, что они перегреются, если заряжать их слишком быстро. Кроме того, скорость зарядки значительно замедляется по мере приближения к полной емкости.

Свинцово-кислотные аккумуляторы могут заряжаться примерно на C/5 во время основной фазы (до 85% емкости). После этого зарядное устройство автоматически замедляет работу, чтобы зарядить аккумуляторы. Это означает, что свинцово-кислотные батареи заряжаются дольше, а в некоторых случаях более чем в 2 раза дольше, чем литиевые альтернативы.

5. Плотность энергии

Свинцово-кислотные аккумуляторы, представленные в приведенном выше сравнении, весят около 125 фунтов. Литиевая батарея весит 192 фунта.

Большинство установщиков могут справиться с дополнительным весом, но домашним мастерам может оказаться сложнее установить литиевые батареи. Целесообразно заручиться помощью, чтобы поднять и переместить их на место.

Но за это приходится платить: плотность энергии литиевых батарей намного выше, чем у свинцово-кислотных, а это означает, что они вмещают большую емкость и занимают меньше места.

Как вы можете видеть в примере, для питания системы мощностью 5,13 кВт требуются две литиевые батареи, но для выполнения той же работы вам понадобится 8 свинцово-кислотных батарей. Если принять во внимание размер всей аккумуляторной батареи, литий весит вдвое меньше.

Это может оказаться настоящим преимуществом, если вам нужно проявить творческий подход к установке аккумуляторной батареи. Если вы вешаете корпус на стену или прячете его в шкафу, повышенная плотность энергии поможет вашей литиевой батарее разместиться в ограниченном пространстве.

Наш выбор вариантов

Если вы посмотрите на ассортимент литий-ионные аккумуляторы доступны здесь, в BSLBATT. , вы заметите, что у нас комфортный ценовой диапазон и мы поставляем только качественный товар.

Чтобы найти тот, который подойдет именно вам, нужно просто оценить ваши потребности, а затем более внимательно изучить характеристики и особенности нашего ассортимента.