De twee meest voorkomende batterijtypen voor energieopslag zijn loodzuur- en lithium-ionbatterijen. Beide zijn gebruikt in verschillende toepassingen op basis van hun effectiviteit. In deze blog vergelijken we loodzuur- en lithium-ionbatterijen, rekening houdend met verschillende factoren zoals kosten, impact op het milieu, veiligheid en oplaadmethoden. Als u deze punten begrijpt, kunt u de beste batterij selecteren die aan uw behoeften voldoet.
Loodzuur- versus lithium-ionbatterijen: welke is beter?
Lithium-ion- en loodzuuraccu's gebruiken vergelijkbare energieopslag- en -leveringstechnologie, kunnen beide worden opgeladen en hebben een aanzienlijke levensduur. Deze vergelijking is bedoeld om hun kenmerken te contrasteren, om te helpen bij de selectie van accu's door te kijken naar verschillende aspecten om te overwegen:
1. Bestanddelen
Het belangrijkste verschil tussen lithium-ion- en loodzuuraccu's is de materiaal dat gebruikt wordt voor de kathode, anode en elektrolyt.
- In een loodaccu fungeert lood als anode, terwijl loodoxide als kathode fungeert. In een lithium-ionaccu fungeert koolstof daarentegen als anode en lithiumoxide als kathode.
- Loodzuuraccu's gebruiken zwavelzuur als elektrolyt, terwijl lithiumionaccu's lithiumzout gebruiken.
Hierbij reizen ionen tijdens het ontladen via de elektrolyt van de anode naar de kathode, terwijl tijdens het opladen het omgekeerde proces plaatsvindt.
2. Gewicht en grootte
Lithiumbatterijen presteren beter dan loodzuurbatterijen in termen van energiedichtheid en batterijcapaciteit. Als gevolg hiervan, Lithiumbatterijen zijn veel lichter en compacter dan loodzuuraccu's met een vergelijkbare capaciteit.
Zie ook: AC versus DC gekoppeld: batterijopslag, oscilloscoop en beëindiging
3. Diepte van ontlading (DOD)
De ontladingsdiepte van een batterij vertegenwoordigt het percentage van de volledige capaciteit van de batterij dat veilig kan worden verbruikt zonder schade aan de batterij te veroorzaken. Loodzuurbatterijen hebben een ontladingsdiepte van 50%, terwijl lithiumbatterijen een ontladingsdiepte van 80% hebben, wat betekent dat lithium-ionbatterijen kunnen gedurende langere perioden worden gebruikt voordat deze moet worden opgeladen.
Vanwege de superieure ontladingsdiepte van lithium-iontechnologie, hebben lithium-ionbatterijen een hogere efficiënte capaciteit dan loodzuurbatterijen, vooral als je de hogere energiedichtheid in lithium-ionbatterijen in ogenschouw neemt. Bovendien hebben moderne batterijen die met lithium-ion zijn gemaakt een DOD van 100%.
4. Batterij capaciteit
In de vergelijking tussen loodzuur- en lithium-ionbatterijen, laten we eens kijken welke een betere batterijcapaciteit heeft. De capaciteit van een batterij is een meting van de hoeveelheid energie die deze kan vasthouden en later kan vrijgeven. Ondanks dat de capaciteitsspecificaties verschillen tussen de batterijmodellen en -bedrijven, is bekend dat lithium-ionbatterijen een veel betere energie-efficiëntie hebben in vergelijking met loodzuurbatterijen. Vanwege hun hogere energieopslagcapaciteit, lithium-ionbatterijen kunnen meer energie opslaan in hetzelfde volume als een standaardbatterij. Hierdoor kunnen gadgets die door deze batterij worden aangestuurd, langer werken vanwege de grotere hoeveelheid energie die kan worden vrijgegeven.
Lees ook: Hoe bereken je de batterijcapaciteit voor een zonnestelsel?
5. Oplaadtijd
Lithium-ionbatterijen laden aanzienlijk sneller op dan loodzuuraccu's. Als een loodzuuraccu bijvoorbeeld acht uur nodig heeft om op te laden, zal een lithium-ionaccu met dezelfde capaciteit waarschijnlijk in minder dan twee uur worden opgeladen. De vergelijking van de tijd die nodig is om lithium-ionaccu's op te laden versus loodzuuraccu's is belangrijk, omdat lithium-ionaccu's acht keer sneller worden opgeladen dan loodzuuraccu's. Een van de redenen dat lithium-ionaccu's worden geselecteerd voor de meeste elektrische voertuigen, is hun vermogen om snel op te laden.
6. Energiedichtheid of specifieke energie
Bij het kiezen van een batterij voor een bepaalde toepassing is energiedichtheid een kritische factor om te overwegen. Het geeft de relatie aan tussen batterijcapaciteit en gewicht. Lithiumbatterijen bieden een hogere energiedichtheid dan loodzuuraccu's, waardoor ze een betere optie zijn voor EV-toepassingen.
7. Kosten
Loodzuuraccu's zijn goedkoper en makkelijker te installeren dan lithium-ionaccu's. Lithium-ionaccu's, die bijna twee keer zoveel kosten, overtreffen ze echter in termen van levensduur. Daarom, als we de kosten van lithium-ionaccu's vergelijken met loodzuuraccu's, is de Loodzuuraccu's lijken in eerste instantie misschien kosteneffectiefGezien de levensduur kunnen lithium-ionbatterijen op de lange termijn zuiniger zijn, ondanks de hogere aanschaf- en installatiekosten.
8. Levensduur
Levensduur van de cyclus wordt doorgaans gedefinieerd als de hoeveelheid laad- en ontlaadcycli die een batterij kan doorlopen zonder aanzienlijk aan efficiëntie te verliezen, wat cruciaal is bij het bepalen van de levensduur. Lithium-ionbatterijen vertonen een superieure levensduur van de cyclus met maximaal 5,000 cycli en worden niet beïnvloed door ontladingsfactoren. Aan de andere kant gaan loodzuuraccu's 300 tot 500 cycli mee en worden ze aanzienlijk beïnvloed door totale ontlading. In de vergelijking van loodzuur- en lithium-ionaccu's is de Het vermogen van lithium-ionbatterijen om meer cycli te verdragen, vertaalt zich in een langere operationele levensduur, wat hun grotere duurzaamheid in vergelijking met loodzuuraccu's onderstreept.
Lees ook: Moeten AGM-accu's worden ontlucht?
9. Duurzaamheid
De duurzaamheid van een batterij wordt vaak gemeten aan de hand van de levensduur. Een goed onderhouden loodzuurbatterij kan tot twee jaar meegaan als deze wordt opgeladen na 50% verbruik. De levensverwachting daalt echter tot ongeveer een jaar of ongeveer 350 cycli als deze volledig is uitgeput of voor meer dan 80% is gebruikt. Lithium-ionbatterijen bieden een duurzaamheid van maximaal 10,000 cycli. Niettemin, naarmate batterijen ouder worden, net als zonnepanelen, degraderen ze en verliezen ze efficiëntie. Dus, gaan lithiumbatterijen langer mee dan loodzuur? Ja, dat doen ze. gaan langer mee dan loodzuuraccu'sBekijk het komende segment voor een beter begrip.
10. Veiligheid
Batterijstoringen kunnen om verschillende redenen optreden. Loodzuuraccu's bevatten zeer corrosief zwavelzuur en, indien overladen, kan lekken, waardoor waterstof- en zuurstofgassen vrijkomen die explosies kunnen veroorzaken. Bovendien, Lithium-ionbatterijen lopen risico op thermische runaway, een toestand waarin de interne warmteontwikkeling de warmteafvoer overtreft, wat kan leiden tot een explosie. Daarom is het van cruciaal belang om hoogspanningsbatterijen met voorzichtigheid te gebruiken. Overladen kan leiden tot explosies in zowel loodzuur- als lithiumionbatterijen.
Daarom bepaalt deze vergelijking of u loodzuur- of lithium-ionbatterijen moet kiezen, afhankelijk van uw toepassing. Lithium-ionbatterijen zijn geschikt voor u als u ze wilt gebruiken voor elektrische autotoepassingen en langetermijnbehoeften voor stroomvoorziening, maar loodzuurbatterijen zijn kosteneffectiever voor back-uptoepassingen zoals computer-UPS en omvormers. Beide soorten batterijen vormen echter zorgen tijdens gebruik.
Zie ook: Alkalinebatterij versus lithiumbatterij: welke is beter?
Gaan lithiumbatterijen langer mee dan loodzuur?
Lithium-ionbatterijen staan bekend om hun lange levensduur, vaak langdurig loodzuuraccu's door 3 om 4 keer terwijl ze lang efficiënt blijven. Ondanks hun hogere initiële kosten, bieden lithium-ionbatterijen een betere langetermijnwaarde vanwege hun langere levensduur en grotere bruikbare capaciteit. In feite kan een enkele lithiumbatterij vaak tot 10 keer langer meegaan dan een loodzuurbatterij, wat resulteert in een betere kosteneffectiviteit in besparingen op de lange termijn.
Bij ontlading tot 80% hebben lithium-ionbatterijen een cycluslevensduur van ongeveer 3,500 cycli. Bij ontlading tot hetzelfde niveau, overstroomde loodzuur- en klepgestuurde loodzuur (VRLA) batterijen leveren gewoonlijk slechts 300 tot 500 cycli. Dit betekent dat een Een lithiumbatterij die eenmaal per dag wordt opgeladen, kan meer dan 14 jaar meegaanterwijl een standaard loodzuuraccu gaat doorgaans niet langer dan twee jaar meeBovendien verschilt het proces van het opladen van lithium-ionbatterijen en loodzuurbatterijen enorm wanneer de batterijen ontladen zijn, vanwege hun verschillende elektrochemische samenstelling.
Zie ook: Een revolutie in energieopslag: een uitgebreide review van BYD-batterijen
Wat zijn de kosten van lithium-ionbatterijen vergeleken met loodzuurbatterijen?
Nadat we hebben geleerd of lithiumbatterijen langer meegaan dan loodzuur, laten we de kosten van de batterijen vergelijken. Bij het vergelijken van de prijzen van lithium-ion- en loodzuurbatterijen zijn verschillende factoren van belang. Het omvat geïnstalleerde capaciteit, bruikbare capaciteit, ontladingsdiepte, efficiëntie en beperkingen van de laad-/ontladingssnelheid.
Aangezien een lithium-ionsysteem slechts een zesde van het volume van een loodzuursysteem inneemt vanwege de 3.5 keer hogere energiedichtheid, kan het volledig worden ontladen, in tegenstelling tot AGM-batterijen die slechts tot 50% kunnen worden ontladen. Laten we in de vergelijking van loodzuur- en lithium-ionbatterijen de kostenverdeling bekijken, die als volgt is:
| Factoren | LOODZUUR AGM (Absorberende Glasmat) | LITHIUM-ION |
| Geinstalleerde capaciteit | 100 kWh | 50 kWh |
| Bruikbare capaciteit | 50 kWh | 50 kWh |
| Levensduur | 500 cycli bij 50% DOD (Depth of Discharge) | 3000 cycli bij 100% DOD |
| Aantal installaties | 6 (1 + 5 vervangingen) | 1 |
| Batterijkosten | 60 € (000 €/ kWh x 100 x 100) | 20 € (000 €/ kWh x 400 x 50) |
| Installatiekosten | 12 € (000 € per installatie x 2000) | 2000 € (eenmalige installatie) |
| Vervoerskosten | 6 000€ (1 000€ per transport x 6) | 1 000€ (eenmalige installatie) |
| Totale uitgaven | 78,000 € | 23,000 € |
| Kosten per bruikbare kWh per cyclus | 0.42€ / bruikbare kWh (78 000 / 3000 / 50) | 0.15€ / bruikbare kWh (23 000 / 3000 / 50) |
Note:Het is van cruciaal belang om te onthouden dat de kosten van lithium-ionbatterijen ten opzichte van loodzuurbatterijen aan verandering onderhevig vanwege onderbrekingen in de toeleveringsketen, schommelingen in grondstofprijzen en vooruitgang in batterijtechnologie. Neem daarom voor aankoop contact op met de dichtstbijzijnde verkoper voor actuele gegevens.
Ondanks de aanvankelijk hogere kosten is de lithium-iontechnologie ongeveer 2.8 keer betaalbaarder per bruikbare kWh dan loodzuur vanwege de inherente voordelen, langere levensduur en lagere transportkosten. Een essentieel aspect om te onthouden is dat bruikbare capaciteit, efficiëntie en andere factoren een impact hebben op de Gelijkgeschakelde opslagkosten, wat staat voor de totale kosten per kWh die een batterij kan leveren gedurende zijn geschatte levensduur.
Om dezelfde bruikbare capaciteit te krijgen als een kleiner aantal lithiumbatterijen, zou u veel meer loodzuurbatterijen moeten kopen, mogelijk twee, drie of zelfs vier keer. Dit benadrukt het belang van het in acht nemen van de totale levenscycluskosten en bruikbare capaciteit van batterijen in plaats van alleen de initiële aankoopprijzen te vergelijken.
Lees ook: Hoe u de batterijen van een zonnelamp kunt opladen: 13 eenvoudige technieken
Wat zijn de voor- en nadelen van loodzuur- versus lithium-ionbatterijen?
De voor- en nadelen van loodzuur- versus lithium-ionbatterijen worden hieronder vermeld:
1. Lithium-ion batterijen
Ocuco's Medewerkers voordelen van lithium-ionbatterijen zijn als volgt:
- Hogere energiedichtheid: Het biedt een hogere energiedichtheid die meer energie kunnen opslaan en tegelijkertijd compacter en lichter zijn.
- Langere levensduur: Bij juist gebruik en onderhoud gaat het langer mee, namelijk 5 jaar of langer.
- Sneller opladen: Ze kunnen aanzienlijk sneller worden opgeladen dan loodzuuraccu's, in slechts 30 minuten, en kunnen tot 80% worden opgeladen.
- Laag onderhoud: Het vereist extreem weinig onderhoud en vereist geen regelmatige aanvulling van elektrolyt of egalisatieladingen.
- Eco-Friendly: Deze zijn aanzienlijk milieuvriendelijker dan loodaccu's, omdat ze geen giftige chemicaliën bevatten zoals lood of zuur, die schadelijk kunnen zijn voor het ecosysteem.
Ocuco's Medewerkers nadelen van lithium-ionbatterijen zijn als volgt:
- Hoge kosten: Vanwege de hoge kosten van de grondstoffen die nodig zijn voor het productieproces, zijn lithium-ionbatterijen duurder dan loodzuurbatterijen.
- Bezorgdheid over de veiligheid: Deze zijn gevoelig voor thermische ontlading, wat kan leiden tot een explosie of brand als gevolg van overmatig opladen, oververhitting of fysieke schade aan de batterij.
- Beperkt temperatuurbereik: Deze hebben een beperkt temperatuurbereik en presteren slecht bij extreme temperaturen, zowel in koude als in warme omstandigheden.
Kruisverwijzing: Vergelijking van loodzuur- en lithiumionbatterijen voor stationaire opslag in off-grid energiesystemen
2. Loodzuur batterijen
Ocuco's Medewerkers voordelen van loodzuuraccu's zijn als volgt:
- Goedkoop: Vanwege hun lage prijs zijn loodaccu's aanzienlijk goedkoper dan lithium-ionaccu's, die op grote schaal in veel toepassingen worden gebruikt.
- Hoog vermogen: Deze accu's hebben een hoog vermogen en zijn daarom ideaal voor toepassingen zoals het starten van een auto of het aandrijven van zware machines.
- Breed temperatuurbereik: Omdat loodaccu's bij een groot temperatuurbereik kunnen functioneren, zijn ze geschikt voor gebruik onder ongunstige weersomstandigheden.
- Bewezen technologie: Deze batterijen zijn al vele jaren verkrijgbaar en vormen een betrouwbare en effectieve technologie die in een breed scala aan toepassingen wordt gebruikt.
Ocuco's Medewerkers nadelen van loodzuuraccu's zijn als volgt:
- Zwaar en omvangrijk: Deze zijn zwaarder en omvangrijker dan lithium-ionbatterijen, waardoor ze niet geschikt zijn voor toepassingen waarbij gewicht en grootte van cruciaal belang zijn.
- Kortere levensduur: Deze hebben een kortere levensduur dan lithium-ionbatterijen, die normaal gesproken 2 tot 3 jaar meegaan en regelmatig onderhoud nodig hebben.
- Onderhoud: Deze vereisen periodieke aanvulling van elektrolyt en egalisatieladingen. Als u dit niet doet, kan dit leiden tot slechte prestaties en een kortere levensduur.
- Milieuzorgen: Deze bevatten giftige chemicaliën zoals lood en zuur, die schadelijk kunnen zijn voor het milieu als ze niet op de juiste manier worden afgevoerd.
Samenvattend kan de uiteindelijke keuze in de vergelijking van loodzuur- versus lithium-ionbatterijen worden bepaald op basis van uw vereisten. Als kosten en vermogen belangrijke overwegingen zijn, kunnen loodzuurbatterijen worden gebruikt. Als u echter waarde hecht aan energiedichtheid, levensduur en milieuduurzaamheid, dan kunt u kiezen voor lithium-ionbatterijen. Blijf onze website verkennen voor meer vergelijkingsdocumenten.
Aanbevolen: Kunnen spiegels de opbrengst van zonnepanelen verhogen?
