Om bord eller på din autocamper spiller batterier en afgørende rolle. AGM-batteri, lithium batteri… Historisk teknologi, lukkede blybatterier er gradvist ved at give plads til mere moderne teknologier. Men ikke alle er lige, afhængigt af de ønskede applikationer og budgettet. Oplev fordele og ulemper ved lithium batteri VS AGM batteri.
LiFePO4 batteri oversigt
Lithium Iron phosphate (LiFePO4) batterier er en type genopladeligt lithium-ion (Li-Ion) batteri. Deres fordele i forhold til de mere traditionelle kobolt-baserede Li-Ion-batterier er øget effekt, hurtigere opladning, reduceret vægt og længere levetid. Batterierne har også bedre sikkerhedsegenskaber og eksploderer ikke under ekstreme forhold. LiFePO4-batterier eliminerer også bekymringerne for, at cobolt kommer ind i miljøet gennem forkert bortskaffelse, når de er udløbet.
AGM batteri oversigt
AGM står for "Absorbed Glass Mat". Som navnet antyder, har AGM-batterier en gelelektrolyt og en glasfiberseparator mellem pladerne. En hybrid version af bly-syre- og gel-batterier, AGM-batterier er blevet mere og mere populære i marinesektoren i løbet af de sidste 10 år. De tilbyder et fremragende kompromis mellem disse to teknologier: mere effektive end bly-syre-batterier og billigere end gel-batterier. For den samme vægt tilbyder et AGM-batteri næsten dobbelt så meget effekt som et bly-syre-batteri (18 kg for 800A). De har også en længere levetid (selvafladningshastighed mellem 1 og 3 % pr. måned). I gennemsnit er AGM-batterier 30 % dyrere end bly-syre-batterier, men de er relativt nemme at finde på markedet. På den anden side skal det bemærkes, at nogle modeller ikke understøtter total afladning. Det anbefales derfor ikke at overstige 80 % af udledningen for ikke at beskadige den. Pris: 330 euro for 150 Ah
Lithium-batteri VS AGM-batteri (sammenligningen mellem begge)
1. Levetid og omkostninger
Budgetter spiller en stor rolle i beslutningen om, hvilket batteri der skal købes. Da lithium-batterier er dyrere til at begynde med, kan det virke som en no-brainer at tage med til en generalforsamling. Men hvad forårsager denne forskel? AGM-batterier forbliver billigere, fordi de materialer, der bruges til at fremstille dem, er billige og bredt tilgængelige. Lithium-batterier bruger derimod dyrere materialer, hvor nogle er sværere at få fat i (dvs. lithium).
En anden del af beslutningsprocessen, der skal overvejes, er batteriernes levetid. Det er her, de oprindelige omkostninger ved Lithium kunne modregnes. Følgende punkter fremhæver forskellene mellem lithium og generalforsamling:
- AGM-batterier er følsomme over for afladningsdybden. Det betyder, at jo dybere batteriet er afladet, jo færre cyklusser har det.
- AGM-batterier anbefales generelt kun at blive afladet til 50 % af deres kapacitet for at maksimere deres cykluslevetid. Denne begrænsede afladningsdybde (DOD) på 50 % betyder, at der kræves flere batterier for at opnå den ønskede kapacitet. Dette betyder flere forudgående omkostninger og mere plads til at opbevare dem.
- Et lithium (LiFePO4) batteri på den anden side påvirkes ikke meget af afladningsdybden, så det kan prale af en meget længere levetid. Dens DOD på 80-90% betyder, at der kræves færre batterier for at opnå den ønskede kapacitet. Færre batterier betyder, at der kræves mindre plads til at opbevare dem.
Mere om udledningsdybder senere.
Startpris pr. kapacitet ($/kWh):
generalforsamling – 221; Lithium – 530
Startpris pr. livscyklus ($/kWh):
generalforsamling – 0.71; Lithium – 0.19
2. Udledningsdybde
Dette refererer til procentdelen af et batteri, der kan aflades uden at påføre skade. Lithium-ion kan generelt udlede omkring 86-98%, mens blysyre kan klare tættere på 30-50% udledning. Det betyder på ethvert givet tidspunkt, at et lithium-ion-batteri har over 30 % større driftsområde. Det betyder også, at lithium-ion-batterier er mindre tilbøjelige til den skade, der kommer fra overskridelse af afladningsdybden.
3. Brugbar energi
Som tidligere nævnt er de fleste batteriers Ah-klassificering angivet til 20 timers sats. På billedet nedenfor for blysyrebatteriet, hvis det var et 100 Ah batteri ved 20 timers hastighed, kan du se, at 0.05C betyder 100 x 0.05 = 5 Ampere i 20 timer = 100 Ah til rådighed, indtil batteriet er helt fladt. Da vi kun bruger 50 % af batteriet, kan vi se, at spændingen stadig vil være 24 V ved 50 % DOD for en 5 Amp belastning over 10 timer, og derfor ville vi have forbrugt 50 Ah.
Forøgelse af strømforbruget (som graferne nedenfor viser) kan påvirke den tilgængelige energi og batterispændingen. Denne effektive svind i vurderingen er kendt som Peukerts effekt. Med blysyre, jo højere belastningen er, jo mere skal du øge Ah-kapaciteten på dit batteri for at hjælpe med at lindre dette. Med Lithium kan en belastning på endnu 10 gange større ved 0.5C dog stadig have en terminalspænding på 24V ved 80% DOD/20% SOC, uden at gå op på batteriets Ah-værdi. Det er det, der gør Lithium særligt velegnet til høje belastninger.
4. kapacitet
Selvom det ikke er så afgørende for stationære applikationer, er det vigtigt at bemærke, at den højere energitæthed af lithium-ion betyder, at den kan lagre mere energi pr. masse end AGM. Det betyder, at systemer kan være mindre og lettere og samtidig levere den samme mængde output.
5.Weight
De fleste Ah-klassificeringer af batterier uanset type er specificeret til 20 timers sats. Dette var fint i dage med lette belastninger, men da antallet af belastninger og størrelsen af belastninger er steget over tid, er vi også nødt til at se på høje korttidsbelastninger, mellem- og længerevarende belastninger for forskellige typer udstyr. Dette kan betyde en stor batteripakke. I det yderste kan vi have klimaanlæg kørende i 10 timer ved hjælp af 10 kW, sammenlignet med et LED-lys, der bruger 100 Watt på den tid. At balancere disse forskellige krav og alle belastningerne derimellem bliver nøglen. Med en stor pakning som vist nedenfor for at opnå dette, bliver det klart, hvor tung blysyre kan være sammenlignet med lithium. 1360/336 = 4 gange tungere.
6.Warranty
Et lithium-ion batteri kan typisk have en garanti i op til 15 år, mens andre batterityper generelt kun har en garanti på maksimalt 1 år.
Afslutningsvis
Lithium-batterier har nogle store fordele sammenlignet med alle bly-syre-batterier. De er en favorit på grund af deres lavere vægt og højere energieffektivitet, evnen til at aflade dem helt, bedre drift i ekstreme temperaturer og længere levetid samlet set.
Den eneste applikation, hvor et AGM-batteri i øjeblikket vil overgå lithium, er i motorstartapplikationer. De er gode til at levere enorme mængder strøm i korte perioder, så længe de genoplades med det samme.