Батарея Lifepo4 VS свинцово-кислотная — выберите лучшее для своих нужд

Вы чувствуете себя ошеломленным разнообразием аккумуляторов, доступных на рынке, и не знаете, какой из них подходит именно вам? Мы здесь, чтобы помочь. Давайте сравним два самых популярных варианта аккумуляторов: аккумулятор LiFePO4 и свинцово-кислотный аккумулятор.

В этом сообщении блога будут освещены основные различия, плюсы и минусы между этими двумя типами батарей, чтобы вы могли принять обоснованное решение о том, какой вариант лучше всего соответствует вашим потребностям.

Наконец, ваша цель — максимальная мощность высокопроизводительного электромобиля или повышенная надежность и безопасность для хранения солнечной энергии в автономных системах мы объясним, почему каждый тип лучше подходит для удовлетворения этих требований.

 

Что такое аккумулятор Lifepo4?

The батарея lifepo4 является типом литий-ионной батареи и относится к категории перезаряжаемых батарей. Он изготовлен из фосфата в качестве материала катода, что делает lifepo4 чрезвычайно безопасным и невероятно стабильным. 

С продвижением Технология lifepo4, аккумулятор lifepo4 становятся все более популярными благодаря более высокой плотности энергии, более высокому уровню безопасности и более длительному сроку службы, чем традиционные литий-ионные батареи.

Такие как работа электродов, более высокая рабочая температура, более тонкий форм-фактор обеспечивает идеальные характеристики, а также лучшую стабильность напряжения при низких температурах, улучшенные возможности подачи питания, более низкую скорость саморазряда и меньшее количество экологических проблем. батарея lifepo4 Ожидается, что в ближайшие годы он продолжит обеспечивать надежную работу для различных приложений.

 

Что такое свинцово-кислотный аккумулятор?

Свинцово-кислотный аккумулятор — аккумулятор, электроды которого в основном изготовлены из свинца и его оксидов, а электролит — раствор серной кислоты.

Его принцип работы заключается в том, что анод (PbO2) и катод (Pb) в свинцовой батарее погружаются в электролит (разбавленная серная кислота), между двумя полюсами генерируется напряжение 2 В.
Химическое изменение в разряде заключается в том, что разбавленная серная кислота будет реагировать с активными веществами на катодной и анодной пластинах с образованием нового соединения «сульфата свинца». Сернокислотный компонент выделяется из электролита посредством разряда, и чем дольше разряд, тем меньше концентрация серной кислоты.

Французская компания Plante изобрела свинцово-кислотные аккумуляторы в 1859 году и пережила почти 150 лет разработки. С развитием технологий свинцово-кислотные батареи постепенно расширились до различных типов батарей глубокого цикла в применении.

Затопленный свинцово-кислотный

Серная кислота в электролите свинцово-кислотного аккумулятора непосредственно участвует в процессе реакции заряда и разряда аккумулятора. В традиционной свинцово-кислотной батарее оставшееся пространство в аккумуляторном баке после удаления пластины, сепаратора и других твердых сборочных частей полностью заполнено сернокислотным электролитом, а электролит находится в избытке. 

Чрезмерное состояние, поэтому его называют «залитым» аккумулятором, пластина аккумулятора полностью погружена в сернокислотный электролит.

На верхней части залитой батареи находится крышка, которая обеспечивает вентиляцию и предотвращает разбрызгивание жидкости (но не может полностью предотвратить утечку жидкости). Во время использования из-за потерь воды на испарение и разложение необходимо регулярно открывать крышку для добавления дистиллированной воды и регулировки электролиза. Плотность жидкости, поэтому ее принято называть батареей «открытого типа».

Апреимущество: 

• Дешевый.

Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор AGM

The АГМ аккумулятор в качестве электролита используется чистый водный раствор серной кислоты, плотность которого составляет 1,29-1,3 лг/см3. Большая его часть находится в мембране из стекловолокна, а часть электролита абсорбирована внутри пластины. 

Для того чтобы обеспечить канал для кислорода, осаждающегося от положительного электрода к отрицательному электроду, необходимо, чтобы 10% пор диафрагмы не были заняты электролитом, т. е. конструкция с обедненной жидкостью.

Преимущества:

• The емкость цикла зарядки в 3 раза выше, чем у свинцово-кальциевых аккумуляторов и имеет более длительный срок службы.
• Более высокая стабильность емкости на протяжении всего жизненного цикла.
• Низкотемпературные характеристики более надежны.
• Снизить риск несчастных случаев и снизить риск загрязнения окружающей среды (поскольку кислота загерметизирована 100%)
• Техническое обслуживание очень простое, уменьшая глубокую разрядку.

Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор GEL

Коллоидная герметичность свинцово-кислотный аккумулятор (также известный как аккумулятор типа GEL), его электролит состоит из золя кремнезема и серной кислоты, концентрация раствора серной кислоты ниже, чем у аккумулятора типа AGM., обычно 1,26 ~ 1,28 г/см3. Количество электролита на 201ТП3Т больше, чем у аккумуляторов AGM, что эквивалентно количеству залитых аккумуляторов. 

Этот электролит существует в коллоидном состоянии и залит в сепаратор и между положительным и отрицательным электродами. Сернокислотный электролит окружен гелем и не вытекает из батареи.

Преимущества:

• Гелевый аккумулятор не имеет свободного электролита после электролитного геля, и вероятность утечки кислоты намного меньше, чем у предыдущего аккумулятора.
• Его перфузионный объем на 10-15% больше, чем у разбавленной серной кислоты, а потеря воды меньше, поэтому коллоидная батарея не выйдет из строя из-за потери воды.
• Впрыск коллоида увеличивает прочность сепаратора, защищает пластину и компенсирует дефект усадки сепаратора при контакте с кислотой, благодаря чему давление сборки не снижается значительно, что является одной из причин увеличения срока службы батареи. жизнь.
• Коллоид Зазор между сепаратором и полюсной пластиной заполнен, внутреннее сопротивление батареи уменьшено, и, соответственно, может быть улучшен прием заряда. Таким образом, способность гелевых аккумуляторов к переразряду, способность к восстановлению и низкотемпературная зарядка-разрядка превосходят таковые у аккумуляторов AGM.
• Консистенция гелевых аккумуляторов намного лучше, чем у аналогичных аккумуляторов AGM.

Батарея Lifepo4 против свинцово-кислотной батареи

Lifepo4 — первая литий-ионная батарея, выпущенная в 1997 году. заменять свинцово-кислотный аккумулятор с историей 150-летнего технологического развития. Действительно ли он соответствует своему названию? Мы проанализируем его преимущества и недостатки с точки зрения следующих аспектов.

Продолжительность жизни

Срок службы батареи в основном связан с количеством циклов, которые она может заряжать и разряжать.

The Срок службы батареи lifepo4 обычно составляет 5000 раз, в то время как срок службы свинцово-кислотного аккумулятора обычно составляет 300-800 раз, что составляет 1/10 литий-железо-фосфатного аккумулятора. При одном цикле в день lifepo4 может работать до 13 лет, в то время как свинцово-кислотные батареи могут работать только 2-3 года.

Сравнивать Результаты: Батарея Lifepo4 > Свинцово-кислотная батарея

 

Масса

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4) значительно легче свинцово-кислотных аккумуляторов. Обычно жизньпо4 батареи весят всего 1/3 свинцово-кислотных батарей, что делает их пригодными для таких приложений, как мобильные устройства и другая небольшая электроника, требующая небольшого веса, например портативные источники питания. Хотя свинцово-кислотные аккумуляторы обычно подходят для гольф-каров, лодок и других крупных устройств (аккумуляторная батарея).

Но с развитием технологии литий-железо-фосфата преимущество в весе позволяет заменить свинцово-кислотные батареи, используемые в большем количестве областей, может уменьшить вес, сэкономить место и повысить удобство без ущерба для производительности.

Сравнивать Результаты: Батарея Lifepo4 > Свинцово-кислотная батарея

 

Плотность энергии

Литий-железо-фосфатные батареи имеют массовую плотность энергии 160-180 Втч/кг и объемную плотность энергии 350 Втч/л, в то время как свинцово-кислотные батареи имеют массовую плотность энергии 50-70 Втч/кг.

Из-за этого объём свинцово-кислотных аккумуляторов в три раза превышает объём литий-железо-фосфатных аккумуляторов той же ёмкости. Именно это беспрецедентное неравенство между ними Литий-железо-фосфат становится предпочтительным вариантом среди аккумуляторных систем по всему миру..

Сравнивать Результаты: Батарея Lifepo4 > Свинцово-кислотная батарея

 

Глубина разряда

Оба LiFePO4 и свинцово-кислотные аккумуляторы имеют свою определенную глубину разряда. Аккумуляторы Lifepo4 известны своей высокой глубиной разряда, около 90%, что означает, что почти вся мощность высвобождается при разрядке, и ее нелегко разряжать. переразряд. Свинцово-кислотные аккумуляторы, напротив, имеют значительно меньшую глубину разряда — до 701ТР3Т.

Но чем глубже глубина разряд аккумулятора, чем меньше циклов он будет использоваться, тем глубже разрядка свинцово-кислотных аккумуляторов контролируется на уровне от 30% до 50% в лучшем случае и не может достигать более 70%. И глубина разряда аккумулятора lifepo4 управление на 80% самое лучшее.

Сравнивать Результаты: Батарея Lifepo4 > Свинцово-кислотная батарея

 

Рабочая температура

Обычная рабочая температура lifepo4 составляет от -20 до 60 градусов по Цельсию, но обычно ниже 0 ℃ после того, как производительность литиевой батареи снизится, разрядная емкость будет значительно уменьшена, поэтому производительность литиевой батареи полностью рабочая температура, обычно 0 ~ 40 ℃.

Рабочая температура свинцово-кислотного аккумулятора, как правило, должна быть в пределах от -25 ℃ до 40 ℃, но когда температура свинцово-кислотного аккумулятора слишком высока (более 40 ℃), это значительно сокращает срок службы из-за потери отрицательного заряда. сульфидная емкость электрода.

Поэтому свинцово-кислотные аккумуляторы более устойчивы к низким температурам, чем жизньпо4 аккумуляторы и аккумуляторы lifepo4 более устойчивы к высоким температурам, чем свинцово-кислотные аккумуляторы.

Независимо от батареи, температуры за пределами ее параметров могут отрицательно сказаться на емкости и ожидаемом сроке службы, поэтому необходимо принять необходимые меры предосторожности для обеспечения наилучшей работы этих источников питания.

Сравните результаты:

Выше 0°C: Аккумулятор Lifepo4 > Свинцово-кислотный аккумулятор

Ниже 0°С: Батарея Lifepo4 < Свинцово-кислотный аккумулятор

 

Безопасность

Безопасность является важной проблемой, когда дело касается LiFePO4 и свинцово-кислотные аккумуляторы. Хотя батареи lifepo4 имеют много преимуществ по сравнению со свинцово-кислотными батареями, важно также учитывать риски для безопасности, связанные с обоими.

Свинцово-кислотные аккумуляторы склонны к перегреву и взрыву, если их не контролировать во время зарядки или разрядки, поэтому правильное обслуживание имеет решающее значение для этих типов аккумуляторов. Батарейки Lifepo4С другой стороны, они, как правило, очень надежны и безопасны благодаря своей твердой литий-ионной химии, но в крайних случаях они все равно могут быть повреждены в результате неправильной процедуры зарядки.

Поэтому, пока Батареи lifepo4 не безопасны по стандарту 100%., батареи lifepo4 обеспечивают лучшую долговременную стабильность, чем свинцово-кислотные батареи в целом.

Сравнивать Результаты: Батарея Lifepo4 > Свинцово-кислотная батарея

 

Обслуживание

Свинцово-кислотные аккумуляторы сложнее обслуживать, чем аккумуляторы lifepo4. Это связано с тем, что они требуют частого ручного контроля и обслуживания для обеспечения оптимальной работы, включая регулярную проверку уровня электролита, измерение удельного веса и проверку концентрации серной кислоты и, при необходимости, пополнение дистиллированной воды, что может привести к нарушениям безопасности.

Батареи lifepo4, напротив, обычно поставляются с собственными аккумуляторами. СЭМ, который может интеллектуально контролировать производительность и состояние батареи, и его нужно только хранится в прохладном, сухом и вентилируемом помещении, с циклами зарядки и разрядки один раз в 3-6 месяцев, не более поддерживать.

Сравнивать Результаты: Батарея Lifepo4 > Свинцово-кислотная батарея

 

Экологичность

Традиционный свинцово-кислотный батареи производят много загрязнений и свинца пар во время использования. По статистике, партия использованных аккумуляторов для электромобилей может загрязнить десятки тысяч тонн воды. Свинец нелегко выводится из организма, а также может вызывать метаболические, репродуктивные и неврологические заболевания. Как только уровень свинца в организме превысит норму, это приведет к снижению интеллекта, порокам развития плода, легкому развитию злокачественных опухолей и даже к смерти детей.

И батарея lifepo4 имеет естественные преимущества в охране окружающей среды. Входящие в его состав материалы не содержат кадмия, свинца, ртути и других вредных тяжелых металлов. Даже в процессе производства и использования не выделяется никаких токсичных и вредных загрязняющих веществ, что соответствует европейским нормам ROH, является зеленой батареей.

Сравните результаты: Аккумулятор Lifepo4 > Свинцово-кислотный аккумулятор

 

Расходы

Свинцово-кислотные батареи обычно намного дешевле литиевых. железо-фосфатные батареи (LiFePO4), что делает их идеальными для покупателей с ограниченным бюджетом.

Несмотря на разницу в стоимости, литий-железо-фосфатные батареи обычно предлагают больше энергоемкость чем свинцово-кислотные аккумуляторы. Например, мощность 5 кВтч. аккумулятор lifepo4 с глубиной Для разряда 90% или фактической емкости 4,5 кВтч необходимы две свинцово-кислотные батареи с глубиной разряда 50% и номинальной емкостью 5 кВтч. Поэтому свинцово-кислотные аккумуляторы требуют частой замены и обслуживания.

Поскольку оба типа батарей имеют свои положительные и отрицательные стороны в зависимости от использования, важно учитывать стоимость, энергетическую емкость и другие факторы, прежде чем принимать решение о покупке.

Сравните результаты:

Меньше требований к мощности: Батарея Lifepo4 < Свинцово-кислотный аккумулятор

Требование высокой мощности: Аккумулятор Lifepo4 > Свинцово-кислотный аккумулятор

 

Как выбрать между батареями Lifepo4 и свинцово-кислотными батареями?

Хотя жизньпо4 В большинстве случаев батарея превосходит свинцово-кислотную, выбор батареи зависит от наших реальных потребностей.

(1) Постоянный автономный жилой дом

При рассмотрении жизньпо4 аккумулятор по сравнению со свинцово-кислотным аккумулятором для постоянного автономного проживания, утилизация аккумуляторов как повседневная необходимость, нам необходимо больше учитывать срок службы аккумулятора и эффективность.

Хотя аккумуляторы lifepo4 требуют больших первоначальных вложений, их срок службы намного дольше, чем у свинцово-кислотных батарей.

С другой стороны, свинцово-кислотные батареи могут стоить меньше, но их необходимо заменять чаще, а постоянная замена требует регулярного осмотра и технического обслуживания для обеспечения безопасной работы.

В конечном счете, аккумуляторы lifepo4 обеспечивают хорошую окупаемость инвестиций в долгосрочной перспективе, поскольку их более высокая эффективность и долговечность в конечном итоге сэкономят вам деньги.

(2) Дом отдыха

Если вы хотите питать домик для отдыха или другое помещение с ограниченной потребностью в электричестве, свинцово-кислотные аккумуляторы являются идеальным решением.

Эти типы батарей намного дешевле, чем жизньпо4 батареи, но все же могут иметь огромное значение с точки зрения энергоемкости, что делает их идеальными для питания домиков для отдыха, которые не требуют слишком много электроэнергии.

Батарейки Lifepo4 по-прежнему подходят для некоторых применений, однако, когда речь идет о цене и емкости, в первую очередь следует учитывать свинцово-кислотные аккумуляторы.

(3) Резервная батарея

Резервное питание от батарей — широко распространенная практика для критически важных приложений. Для lifepo4 и свинцово-кислотные аккумуляторы, надежность и жизненный цикл являются двумя основными факторами, когда речь идет о производительности приложений резервного копирования.

С одной стороны, аккумуляторы lifepo4 имеют тенденцию служить дольше и заряжаться быстрее, чем свинцово-кислотные альтернативы, что делает их привлекательным выбором для резервного копирования.

С другой стороны, свинцово-кислотные аккумуляторы имеют более низкую стоимость цикла использования, что делает их отличным выбором для малобюджетных операций.

В конечном счете, lifepo4 и свинцово-кислотные аккумуляторы могут хорошо работать в качестве вариантов резервного копирования в зависимости от операционной среды рассматриваемого критического приложения.

(4) Применение аккумуляторной батареи

С точки зрения применения аккумуляторных батарей, как жизньпо4 аккумулятор и свинцово-кислотный аккумулятор представляют собой жизнеспособные варианты. Взвесив преимущества и недостатки каждого, аккумуляторы lifepo4 имеют тенденцию быть более подходящими из-за их малого веса, более длительного срока службы и больших возможностей зарядки по сравнению со своими свинцово-кислотными аналогами.

Кроме того, аккумуляторы lifepo4 менее подвержены тепловому побегу, а также имеют более низкий уровень заражения. Напротив, свинцово-кислотные аккумуляторы остаются жизнеспособными благодаря их более низкой стоимости и пригодности для приложений с высоким разрядным током. Общий, Аккумуляторы lifepo4 выходят на первое место в отношении применения аккумуляторных батарей.

Заключение

В общем, мы знаем, что литий-железо-фосфатный аккумулятор срок службы, вес, плотность энергии, глубина разряда, безопасность, защита окружающей среды, сложность обслуживания значительно лучше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов.

Если бюджет ограничен, то батарея lifepo4 Это более высокие первоначальные инвестиции, но стоимость будет продолжать снижаться по мере увеличения срока службы.

Если у вас достаточный бюджет, сосредоточьтесь на температуре окружающей среды. Если температура часто низкая, выберите специальную низкотемпературную модель. жизньпо4 батарею или свинцово-кислотную батарею, чтобы обеспечить лучшую производительность батареи. Если температура круглый год комфортная или высокая, то Батарейки lifepo4 должны быть вашим лучшим выбором.

Наконец, каков ваш опыт работы с этими типами батарей? Пожалуйста, дайте нам знать в комментариях ниже!

 

Выберите лучший аккумулятор Lifepo4

Харвипауэр Производитель аккумуляторов lifepo4 стремится создать лучший аккумулятор для солнечной энергии и полностью продвигать глобальную зеленую защиту окружающей среды и развитие энергетики.

У нас есть стационарные аккумуляторы и сложенные батареи который можно использовать для домашнего/промышленного и коммерческого использования, бесплатное расширение 1-30 кВтч и король экономии места для семьи - Powerwall.

68 основных технических команд разрабатывают уникальную система хранения солнечной энергии для тебя.