Der Vergleich zwischen Lithiumbatterie und AGM-Batterie

An Bord oder in Ihrem Wohnmobil spielen Batterien eine entscheidende Rolle. AGM-Batterie, Lithium-Batterie… Historische Technologie, versiegelte Bleibatterien, weichen allmählich moderneren Technologien. Aber nicht alle sind gleich, je nach gewünschter Anwendung und Budget. Entdecken Sie die Vor- und Nachteile von Lithiumbatterien gegenüber AGM-Batterien.

LiFePO4-Batterieübersicht

Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4)-Batterien sind eine Art wiederaufladbarer Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion). Ihre Vorteile gegenüber den traditionelleren Lithium-Ionen-Akkus auf Kobaltbasis sind eine höhere Leistungsabgabe, schnelleres Aufladen, geringeres Gewicht und längere Lebensdauer. Die Batterien haben auch bessere Sicherheitseigenschaften und explodieren nicht unter extremen Bedingungen. LiFePO4-Batterien beseitigen auch die Bedenken, dass Cobolt nach Ablauf der Lebensdauer durch unsachgemäße Entsorgung in die Umwelt gelangt.

Übersicht AGM-Batterien

AGM steht für „Absorbed Glass Mat“. Wie der Name schon sagt, haben AGM-Batterien einen Gelelektrolyt und einen Glasfaserseparator zwischen den Platten. Als Hybridversion der Blei-Säure- und Gel-Batterien sind AGM-Batterien in den letzten 10 Jahren im Marinebereich immer beliebter geworden. Sie bieten einen hervorragenden Kompromiss zwischen diesen beiden Technologien: effizienter als Blei-Säure-Batterien und kostengünstiger als Gel-Batterien. Bei gleichem Gewicht bietet eine AGM-Batterie fast die doppelte Leistung einer Blei-Säure-Batterie (18 kg bei 800 A). Sie haben auch eine längere Lebensdauer (Selbstentladungsrate zwischen 1 und 3 % pro Monat). Im Durchschnitt sind AGM-Batterien 30 % teurer als Blei-Säure-Batterien, aber sie sind auf dem Markt relativ leicht zu finden. Andererseits ist zu beachten, dass einige Modelle keine Tiefentladung unterstützen. Es wird daher empfohlen, 80 % der Entladung nicht zu überschreiten, um es nicht zu beschädigen. Preis: 330 Euro für 150Ah

Lithiumbatterie vs. AGM-Batterie (der Vergleich zwischen beiden)

1. Lebensdauer und Kosten

Budgets spielen eine große Rolle bei der Entscheidung, welche Batterie man bekommt. Da Lithiumbatterien anfangs teurer sind, kann es wie ein Kinderspiel erscheinen, sich für eine Hauptversammlung zu entscheiden. Aber was verursacht diesen Unterschied? AGM-Batterien bleiben kostengünstiger, da die zu ihrer Herstellung verwendeten Materialien kostengünstig und allgemein verfügbar sind. Lithiumbatterien hingegen verwenden teurere Materialien, von denen einige schwerer zu bekommen sind (z. B. Lithium).

Ein weiterer Teil des Entscheidungsprozesses, der berücksichtigt werden muss, ist die Lebensdauer dieser Batterien. Hier könnten die Anschaffungskosten des Lithiums ausgeglichen werden. Die folgenden Punkte verdeutlichen die Unterschiede zwischen Lithium und Hauptversammlung:

• AGM-Batterien reagieren empfindlich auf Tiefentladung. Das heißt, je tiefer der Akku entladen wird, desto weniger Zyklen hat er.
• AGM-Batterien sollten im Allgemeinen nur bis zu 50 % ihrer Kapazität entladen werden, um ihre Lebensdauer zu maximieren. Diese begrenzte Entladetiefe (DOD) von 50 % bedeutet, dass mehr Batterien erforderlich sind, um die gewünschte Kapazität zu erreichen. Das bedeutet höhere Anschaffungskosten und mehr Platzbedarf für die Aufbewahrung.
• Eine Lithium-Batterie (LiFePO4) hingegen wird nicht stark von der Tiefentladung beeinflusst, sodass sie eine viel längere Lebensdauer aufweist. Seine DOD von 80-90 % bedeutet, dass weniger Batterien erforderlich sind, um die gewünschte Kapazität zu erreichen. Weniger Batterien bedeuten weniger Platzbedarf für deren Aufbewahrung.

Zu den Abflusstiefen später mehr.

Anfängliche Kosten pro Kapazität ($/kWh):

Hauptversammlung – 221; Lithium – 530
Anschaffungskosten pro Lebenszyklus ($/kWh):
Hauptversammlung – 0.71; Lithium – 0.19

2. Entladungstiefe

Dies bezieht sich auf den Prozentsatz einer Batterie, die entladen werden kann, ohne Schaden zuzufügen. Lithium-Ionen können im Allgemeinen etwa 86-98 % entladen werden, während Blei-Säure-Batterien eine Entladung von eher 30-50 % bewältigen können. Dies bedeutet, dass ein Lithium-Ionen-Akku jederzeit über eine um über 30 % größere Reichweite verfügt. Dies bedeutet auch, dass Lithium-Ionen-Batterien weniger anfällig für Schäden sind, die durch eine Überschreitung der Entladetiefe entstehen.

3.Nutzbare Energie

Wie bereits erwähnt, werden die Ah-Nennwerte der meisten Batterien mit einer 20-Stunden-Rate angegeben. In der Abbildung unten für die Blei-Säure-Batterie können Sie sehen, dass 100 ° C 20 x 0.05 = 100 Ampere für 0.05 Stunden bedeutet, wenn dies eine 5-Ah-Batterie mit einer 20-Stunden-Rate wäre = 100 Ah verfügbar, bis die Batterie vollständig leer ist. Da wir nur 50 % der Batterie verbrauchen, können wir sehen, dass die Spannung bei 24 % DOD für eine Last von 50 Ampere über 5 Stunden immer noch 10 V beträgt, und daher hätten wir 50 Ah verbraucht.

Eine Erhöhung der Stromaufnahme (wie die folgenden Diagramme zeigen) kann die verfügbare nutzbare Energie und die Batteriespannung beeinflussen. Diese effektive Schrumpfung der Bewertung ist als Peukert-Effekt bekannt. Je höher die Belastung bei Bleisäure ist, desto mehr müssen Sie die Ah-Kapazität Ihrer Batterie erhöhen, um dies zu verringern. Mit Lithium kann jedoch eine sogar 10-mal höhere Last bei 0.5 C immer noch eine Klemmenspannung von 24 V bei 80 % DOD/20 % SOC haben, ohne die Ah-Nennleistung der Batterie zu erhöhen. Dadurch eignet sich Lithium besonders für hohe Belastungen.

4. Kapazität

Obwohl es für stationäre Anwendungen nicht so wichtig ist, ist es wichtig zu beachten, dass die höhere Energiedichte von Lithium-Ionen bedeutet, dass es mehr Energie pro Masse speichern kann als AGM. Das bedeutet, dass Systeme bei gleicher Leistung kleiner und leichter werden können.

5.Weight

Die meisten Ah-Nennwerte von Batterien, unabhängig vom Typ, sind für 20 Stunden angegeben. Dies war in den Tagen der leichten Lasten in Ordnung, aber da die Anzahl der Lasten und die Größe der Lasten im Laufe der Zeit zugenommen haben, müssen wir auch hohe kurzfristige Lasten sowie mittel- und langfristige Lasten für verschiedene Arten von Geräten berücksichtigen. Dies kann einen großen Akkupack bedeuten. Im Extremfall könnten wir eine Klimaanlage haben, die 10 Stunden lang mit 10 kW läuft, verglichen mit einer LED-Leuchte, die in dieser Zeit 100 Watt verbraucht. Das Ausbalancieren dieser unterschiedlichen Anforderungen und aller dazwischen liegenden Lasten wird zum Schlüssel. Mit einer großen Packung, wie unten gezeigt, um dies zu erreichen, wird deutlich, wie schwer Bleisäure im Vergleich zu Lithium sein kann. 1360/336 = 4 mal schwerer.

6.Warranty

Auf eine Lithium-Ionen-Batterie kann typischerweise eine Garantie von bis zu 15 Jahren gewährt werden, während andere Batterietypen in der Regel nur maximal 1 Jahr Garantie haben.

Abschließend

Lithium-Batterien haben im Vergleich zu allen Blei-Säure-Batterien einige große Vorteile. Sie sind ein Favorit für ihr geringeres Gewicht und ihre höhere Energieeffizienz, die Fähigkeit, sie vollständig zu entladen, einen besseren Betrieb bei extremen Temperaturen und längeres Leben insgesamt.

Die einzige Anwendung, bei der eine AGM-Batterie derzeit Lithium übertrifft, sind Motorstartanwendungen. Sie sind gut darin, für kurze Zeit große Strommengen zu liefern, solange sie sofort wieder aufgeladen werden.