リチウムイオン対鉛蓄電池

アプリケーションに適したバッテリーを選択する場合、満たす必要がある条件のリストがある可能性があります。必要な電圧、容量要件、サイクリックまたはスタンバイなど。

詳細を絞り込むと、「リチウム電池が必要なのか、それとも従来の密閉型鉛蓄電池が必要なのか?」と疑問に思うかもしれません。または、もっと重要なことに、「リチウムと密封された鉛酸の違いは何ですか?」どちらにも長所と短所があるため、バッテリーの化学的性質を選択する前に考慮すべき要素がいくつかあります。

このブログの目的のために、リチウムは リン酸鉄リチウム (LiFePO4) バッテリー のみ、SLA は 鉛蓄電池/密閉型鉛蓄電池

サイクリックパフォーマンス リチウム VS SLA

リン酸鉄リチウムと鉛酸の最も顕著な違いは、リチウム電池の容量が放電率とは無関係であるという事実です。下の図は、バッテリーの定格容量のパーセンテージとしての実際の容量と、C で表される放電率 (C は、放電電流を容量定格で割った値に等しい) を比較したものです。鉛蓄電池の容量は定格容量の 60% にすぎません。 電池の C レートの詳細をご覧ください。

したがって、放電率が 0.1C を超えることが多いサイクル用途では、定格の低いリチウム電池は、同等の鉛蓄電池よりも実際の容量が大きくなることがよくあります。これは、同じ容量定格では、リチウムのコストが高くなることを意味しますが、同じ用途に低容量のリチウムを低価格で使用できます。サイクルを考慮した場合の所有コストは、鉛蓄電池と比較した場合のリチウム電池の価値をさらに高めます。

SLA とリチウムの 2 番目に顕著な違いは、リチウムの循環性能です。リチウムは、ほとんどの条件下で SLA の 10 倍のサイクル寿命を持っています。これにより、リチウムの 1 サイクルあたりのコストが SLA よりも低くなります。つまり、周期的なアプリケーションでは、SLA よりも頻繁にリチウム電池を交換する必要がなくなります。

リチウムと SLA の充電時間

SLA バッテリの充電は、非常に遅いことで知られています。ほとんどの周期的なアプリケーションでは、他のバッテリが充電されている間もアプリケーションを使用できるように、追加の SLA バッテリを用意する必要があります。スタンバイ アプリケーションでは、SLA バッテリをフロート充電に保つ必要があります。

リチウム電池を使用すると、充電は SLA の 4 倍速くなります。充電が速いということは、バッテリーを使用できる時間が長くなるため、必要なバッテリーが少なくて済むということです。また、イベント後に迅速に回復します (バックアップまたはスタンバイ アプリケーションの場合と同様)。おまけとして、貯蔵のためにリチウムをフロート充電しておく必要はありません。リチウム電池の充電方法の詳細については、 リチウム充電ガイドをご覧ください .

高温バッテリー性能

リチウムの性能は、高温用途での SLA よりもはるかに優れています。実際、55°C のリチウムは、室温での SLA の 2 倍のサイクル寿命を持っています。リチウムは、ほとんどの条件下で鉛よりも優れていますが、高温では特に強力です。

LiFePO4 バッテリーのサイクル寿命とさまざまな温度

低温バッテリー性能

低温は、すべてのバッテリー化学物質の容量を大幅に低下させる可能性があります。これを知った上で、低温で使用するバッテリーを評価する際には、充電と放電という 2 つの点を考慮する必要があります。リチウム電池は、低温 (32° F 未満) では充電できません。ただし、SLA は低温で低電流充電を受け入れることができます。

逆に、リチウム電池は、SLA よりも低温での放電容量が大きくなります。これは、リチウム電池が低温用に過度に設計されている必要がないことを意味しますが、充電が制限要因になる可能性があります.0°F では、リチウムは定格容量の 70% で放電されますが、SLA は 45% です。

低温で考慮すべきことの 1 つは、充電するときのリチウム電池の状態です。バッテリーの放電が終了したばかりの場合、バッテリーは充電を受け入れるのに十分な熱を発生しています。バッテリーが冷める機会があった場合、温度が 32°F を下回ると充電できないことがあります。

バッテリーの取り付け

鉛蓄電池を取り付けようとしたことがある場合は、通気に関する潜在的な問題を防ぐために、逆さまに取り付けないことがいかに重要かをご存知でしょう。SLA は漏れないように設計されていますが、通気口はガスの残留放出を可能にします。

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