Enerji depolama için en yaygın iki pil türü kurşun-asit ve lityum-iyon pillerdir. Her ikisi de etkinliklerine göre çeşitli uygulamalarda kullanılmıştır. Bu blogda, maliyet, çevresel etki, güvenlik ve şarj yöntemleri gibi çeşitli faktörleri göz önünde bulundurarak kurşun-asit ve lityum-iyon pilleri karşılaştıracağız. Bu noktaları anlamak, ihtiyaçlarınıza göre en iyi pili seçmenize yardımcı olacaktır.
Kurşun-Asitli ve Lityum-İyon Piller – Hangisi Daha İyi?
Lityum-iyon ve kurşun-asit piller benzer enerji depolama ve dağıtım teknolojisi kullanır, her ikisi de şarj edilebilir ve önemli bir kullanım ömrüne sahiptir. Bu karşılaştırma, pil seçiminde dikkate alınması gereken çeşitli yönlere bakarak özelliklerini karşılaştırmayı amaçlamaktadır:
1. Bileşen Malzemeler
Lityum iyon ve kurşun asitli piller arasındaki temel fark şudur: Katot, anot ve elektrolit için kullanılan malzeme.
- Kurşun-asit bataryada kurşun anot olarak görev yaparken kurşun oksit katot olarak görev yapar. Buna karşılık, lityum iyon bataryada karbon anot olarak görev yapar ve lityum oksit katot olarak görev yapar.
- Kurşun-asit aküler elektrolit olarak sülfürik asit kullanırken, lityum-iyon aküler lityum tuzu kullanır.
Burada iyonlar deşarj sırasında elektrolit aracılığıyla anottan katoda doğru hareket eder ve şarj sırasında ise tam tersi bir süreç gerçekleşir.
2. Ağırlık ve Boyut
Lityum piller, enerji yoğunluğu ve pil kapasitesi açısından kurşun-asit pillerden daha iyi performans gösterir. Sonuç olarak, lityum piller çok daha hafiftir ve benzer kapasiteli kurşun-asit akülerden daha kompakttır.
Ayrıca bakınız: AC ve DC Bağlantılı: Pil Depolama, Osiloskop ve Sonlandırma
3. Deşarj Derinliği (DOD)
Bir akünün deşarj derinliği, akünün tüm kapasitesinin aküye zarar vermeden güvenli bir şekilde tüketilebilen yüzdesini temsil eder. Kurşun-asit aküler %50 deşarj derinliğine sahipken, lityum aküler %80 deşarj derinliğine sahiptir, bu da lityum iyon piller uzun süreler boyunca kullanılabilir yeniden şarj edilmesi gerekmeden önce.
Lityum iyon teknolojisinin üstün deşarj derinliği nedeniyle, lityum iyon piller, özellikle lityum iyon pillerde bulunan daha yüksek enerji yoğunluğu dikkate alındığında, kurşun asitli pillerden daha yüksek verimli kapasiteye sahiptir. Dahası, lityum iyonla üretilen modern pillerin DOD'u %100'dür.
4. Pil Kapasitesi
Kurşun-asit ve lityum-iyon pil karşılaştırmasında, hangisinin daha iyi pil kapasitesine sahip olduğunu öğrenelim. Bir pilin kapasitesi, tutabileceği ve daha sonra serbest bırakabileceği enerji miktarının bir ölçüsüdür. Pil modelleri ve şirketler arasında kapasite özellikleri farklılık gösterse de, lityum-iyon pillerin kurşun-asit pillere kıyasla çok daha iyi enerji verimliliğine sahip olduğu bilinmektedir. daha yüksek enerji depolama kapasitesine sahip lityum iyon piller daha fazla enerji depolayabilir standart bir pille aynı hacimde. Bu, bu pille çalışan aletlerin, serbest bırakılabilen artan enerji miktarı nedeniyle daha uzun süreler çalışmasını sağlar.
Ayrıca Oku: Güneş Enerjisi Sistemi İçin Pil Kapasitesi Nasıl Hesaplanır?
5. Şarj Süresi
Lityum iyon piller önemli ölçüde daha hızlı şarj olur kurşun-asit akülerden daha hızlı şarj olur. Örneğin, bir kurşun-asit akünün şarj olması sekiz saat sürüyorsa, aynı kapasiteye sahip bir lityum-iyon akünün şarj olma süresi büyük ihtimalle iki saatten kısa olacaktır. Lityum-iyon akünün kurşun-asit akünün şarj edilmesi için geçen sürenin karşılaştırılması önemlidir çünkü lityum-iyon aküler kurşun-asit akünün şarj olmasından sekiz kat daha hızlı şarj olur. Lityum-iyon akünün çoğu elektrikli araç için seçilmesinin nedenlerinden biri de hızlı şarj olabilme yetenekleridir.
6. Enerji Yoğunluğu veya Özgül Enerji
Belirli bir uygulama için bir pil seçerken, enerji yoğunluğu dikkate alınması gereken kritik bir faktördür. Pil kapasitesi ile ağırlık arasındaki ilişkiyi belirtir. Lityum piller daha yüksek enerji yoğunluğu sunar kurşun-asit akülerden daha iyi bir seçenektir, bu da onları EV uygulamaları için daha iyi bir seçenek haline getirir.
7. Masraf
Kurşun asitli aküler, lityum iyon akülere kıyasla daha ucuzdur ve kurulumu daha kolaydır. Ancak, neredeyse iki katı kadar maliyetli olan lityum iyon aküler, uzun ömür açısından onları geride bırakır. Bu nedenle, lityum iyon aküler ile kurşun asitli aküler arasındaki maliyet karşılaştırıldığında, kurşun-asit piller başlangıçta maliyet açısından uygun görünebilirÖmürleri göz önüne alındığında, lityum iyon piller, daha yüksek ilk yatırım ve kurulum maliyetlerine rağmen uzun vadede daha ekonomik olabilir.
8. Döngü Ömrü
Döngü ömrü genellikle bir pilin önemli bir verimlilik kaybı yaşamadan geçebileceği şarj ve deşarj döngüsü miktarını tanımlar ve ömrünü belirlemede kritik öneme sahiptir. Lityum iyon piller 5,000 döngüye kadar üstün döngü ömrü gösterir ve deşarj faktörleriÖte yandan, kurşun-asit piller 300 ila 500 döngü arasında dayanır ve toplam deşarjdan önemli ölçüde etkilenir. Kurşun-asit ve lityum-iyon pillerin karşılaştırılmasında, lityum iyon pillerin daha fazla çevrime dayanma kabiliyeti, daha uzun bir çalışma ömrü anlamına gelirkurşun-asit akülere kıyasla gelişmiş dayanıklılıklarını vurgular.
Ayrıca Oku: AGM Akülerin Havalandırılması Gerekir mi?
9. Dayanıklılık
Bir akünün dayanıklılığı genellikle ömrüne göre ölçülür. İyi bakımı yapılmış bir kurşun-asit akü, tüketimin %50'sinden sonra yeniden şarj edilirse iki yıla kadar dayanabilir. Ancak, tamamen tükendiğinde veya %350'in üzerinde kullanıldığında, kullanım ömrü yaklaşık bir yıla veya yaklaşık 80 döngüye düşer. Lityum iyon piller 10,000 döngüye kadar dayanıklılık sunar. Bununla birlikte, piller yaşlandıkça, güneş panellerine benzer şekilde, bozulur ve verimliliklerini kaybederler. Peki, lityum piller kurşun asit pillerden daha uzun ömürlü müdür? Evet, öyledir kurşun-asit akülerden daha uzun ömürlüdürDaha iyi anlamak için gelecek bölüme göz atın.
10. güvenlik
Pil arızaları çeşitli nedenlerle meydana gelebilir. Kurşun-asit piller yüksek aşındırıcı sülfürik asit ve aşırı şarj edilirse sızıntı yapabilir, patlamalara neden olabilecek hidrojen ve oksijen gazları salabilir. Dahası, Lityum iyon piller termal kaçak riskiyle karşı karşıyadır, iç ısı üretiminin ısı dağılımını aştığı ve patlamaya yol açabilen bir durumdur. Sonuç olarak, yüksek voltajlı pilleri dikkatli kullanmak kritik önem taşır. Aşırı şarj, hem kurşun asitli hem de lityum iyon pillerde patlamalara neden olabilir.
Bu nedenle, bu karşılaştırma uygulamanıza bağlı olarak kurşun-asit mi yoksa lityum-iyon piller mi seçmeniz gerektiğini belirler. Elektrikli araç uygulamaları ve uzun vadeli güç kaynağı ihtiyaçlarınız için lityum-iyon piller sizin için uygundur, ancak kurşun-asit piller bilgisayar UPS'leri ve invertörler gibi güç yedekleme uygulamaları için daha uygun maliyetlidir. Ancak, her iki pil türü de kullanım sırasında endişelere neden olur.
Ayrıca bkz.: Alkalin Pil mi Lityum Pil mi - Hangisi Daha İyi?
Lityum Piller Kurşun Asit Pillerden Daha Uzun Ömürlü müdür?
Lityum iyon piller uzun ömürleriyle bilinirler, genellikle uzun ömürlü kurşun-asit piller 3 kere 4 uzun süre verimli kalırken. Daha yüksek ilk maliyetlerine rağmen, lityum iyon piller, uzatılmış kullanım ömürleri ve daha büyük kullanılabilir kapasiteleri nedeniyle daha iyi uzun vadeli değer sağlar. Aslında, tek bir lityum pil genellikle kurşun-asit muadilinden 10 kata kadar daha uzun süre dayanabilir ve bu da uzun vadeli tasarruflarda daha iyi maliyet etkinliğiyle sonuçlanır.
%80'e kadar deşarj edildiğinde, lityum iyon pillerin yaklaşık 3,500 çevrimlik bir çevrim ömrü vardır. Aynı seviyeye kadar deşarj edildiğinde, su basmış kurşun-asit ve valf düzenlemeli kurşun-asit (VRLA) aküler genellikle sadece 300 ila 500 döngü sağlar. Bu, bir Lityum pil günde bir kez şarj edildiğinde 14 yıldan fazla dayanabilir, standart bir kurşun-asit pil genellikle iki yıldan fazla dayanmazAyrıca, piller boşaldığında lityum-iyon pillerin şarj süreci, kurşun-asit pillerin farklı elektrokimyasal bileşimleri nedeniyle büyük ölçüde farklılık gösterir.
Ayrıca bakınız: Enerji Depolamada Devrim: BYD Pillerinin Kapsamlı Bir İncelemesi
Lityum-İyon Pillerin Maliyeti Kurşun Asit Pillere Göre Ne Kadardır?
Lityum pillerin kurşun asit pillerden daha uzun ömürlü olup olmadığını öğrendikten sonra, pillerin maliyetini karşılaştıralım. Lityum-iyon ve Kurşun-asit pillerin fiyatlarını karşılaştırırken çeşitli faktörler söz konusudur. Kurulu kapasite, kullanılabilir kapasite, deşarj derinliği, verimlilik ve şarj/deşarj oranı sınırlamaları dahildir.
Bir Lityum-iyon sisteminin, 3.5 kat daha fazla enerji yoğunluğu nedeniyle bir kurşun-asit sisteminin hacminin yalnızca altıda birini kapladığı göz önüne alındığında, yalnızca %50'ye kadar boşaltılabilen AGM akülerinin aksine, tamamen boşaltılabilir. Kurşun-asit ve lityum-iyon akü karşılaştırmasında, aşağıdaki gibi maliyet dökümüne bakalım:
| Faktörler | KURŞUN-ASİT AGM (Emici Cam Mat) | LİTYUM-İYON |
| Yüklenmiş kapasite | 100 kWh | 50 kWh |
| Kullanılabilir kapasite | 50 kWh | 50 kWh |
| Ömür | %500 DOD'da (Deşarj Derinliği) 50 çevrim | % 3000 DOD'da 100 döngü |
| Kurulum sayısı | 6 (1 + 5 değiştirme) | 1 |
| Pil masrafları | 60 000€ (100€/ kWh x 100 x 6) | 20 000€ (400€/ kWh x 50 x 1) |
| Kurulum masrafları | 12 000 € (kurulum başına 2000 € x 6) | 2000 € (tek seferlik kurulum) |
| Ulaşım masrafları | 6 000€ (taşıma başına 1 000€ x 6) | 1 000€ (tek seferlik kurulum) |
| Toplam giderler | 78,000 € | 23,000 € |
| Döngü başına kullanılabilir kWh başına maliyet | 0.42€ / kullanılabilir kWh (78 000 / 3000 / 50) | 0.15€ / kullanılabilir kWh (23 000 / 3000 / 50) |
not: Lityum iyon pillerin kurşun asit pillere göre maliyetinin farklı olduğunu hatırlamak önemlidir. değişebilir tedarik zinciri kesintileri, ham madde fiyatlarındaki dalgalanmalar ve pil teknolojisindeki gelişmeler nedeniyle. Bu nedenle satın alma işlemi yapmadan önce güncel veriler için en yakın satıcıya ulaşın.
Başlangıçtaki yüksek maliyete rağmen lityum iyon teknolojisi yaklaşık 2.8 kat daha uygun fiyatlıdır kullanılabilir kWh başına Kurşun-asitten daha iyidir çünkü doğal avantajları, daha uzun ömrü ve daha düşük taşıma masrafları vardır. Hatırlanması gereken önemli bir husus, kullanılabilir kapasite, verimlilik ve diğer faktörlerin depolama için seviyelendirilmiş maliyetBir pilin tahmini kullanım ömrü boyunca kWh başına sağlayabileceği toplam maliyete denir.
Daha az sayıda lityum pille aynı kullanılabilir kapasiteyi elde etmek için, potansiyel olarak iki, üç veya dört kat daha fazla kurşun-asit pil satın almanız gerekir. Bu, yalnızca ilk satın alma fiyatlarını karşılaştırmaktan ziyade pillerin genel yaşam döngüsü maliyetini ve kullanışlı kapasitesini hesaba katmanın önemini vurgular.
Ayrıca Oku: Güneş Enerjili Piller Nasıl Şarj Edilir: 13 Kolay Teknik
Kurşun-Asitli Pillerin Lityum-İyon Pillere Göre Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?
Kurşun-Asitli ve Lityum-İyon Pillerin Avantajları ve Dezavantajları aşağıda listelenmiştir:
1. Lityum İyon Piller
The avantajları Lityum-iyon Pillerin özellikleri şu şekildedir:
- Daha Yüksek Enerji Yoğunluğu: Daha yüksek bir değer sunar enerji yoğunluğu daha kompakt ve hafif olmasının yanı sıra daha fazla enerji depolayabilen.
- Daha uzun ömür: Doğru kullanım ve bakımla 5 yıla kadar veya daha fazla süren daha uzun bir ömre sahiptir.
- Daha Hızlı Şarj: Kurşun-asit akülere göre çok daha hızlı şarj edilebiliyorlar, sadece 30 dakikada %80'e kadar şarj edilebiliyorlar.
- Düşük bakım: Son derece az bakım gerektirir ve düzenli olarak elektrolit takviyesi veya dengeleme şarjı gerektirmez.
- Çevre Dostu: Bunlar, ekosisteme potansiyel olarak zarar verebilecek kurşun veya asit gibi toksik kimyasallar içermediğinden, kurşun-asit akülerden önemli ölçüde daha çevre dostudur.
The Dezavantajları Lityum-iyon Pillerin özellikleri şu şekildedir:
- Yüksek fiyat: Üretim sürecinde ihtiyaç duyulan hammaddelerin yüksek maliyeti nedeniyle lityum-iyon pillerin fiyatları kurşun-asit pillere göre daha yüksektir.
- Güvenlik endişeleri: Bunlar, aşırı şarj, aşırı ısınma veya pilin fiziksel hasar görmesi sonucu patlamaya veya yangına yol açabilen termal kaçaklara karşı hassastır.
- Sınırlı Sıcaklık Aralığı: Bunlar kısıtlı bir sıcaklık aralığına sahiptir ve hem soğuk hem de sıcak koşullarda aşırı sıcaklıklarda düşük performans gösterirler.
Çapraz Referans: Şebeke dışı enerji sistemlerinde sabit depolama için kurşun-asit ve lityum iyon pillerin karşılaştırılması
2. Kurşun-Asit Aküler
The avantajları Kurşun-asit akülerin özellikleri şu şekildedir:
- Düşük maliyetli: Kurşun-asit aküler düşük fiyatları nedeniyle birçok uygulamada yaygın olarak kullanılan lityum-iyon pillere kıyasla önemli ölçüde daha ucuzdur.
- Yüksek Güç Çıkışı: Bu aküler yüksek güç çıkışına sahip olduklarından, araba çalıştırmak veya ağır makineleri çalıştırmak gibi uygulamalar için ideal hale geliyorlar.
- Geniş Sıcaklık Aralığı: Kurşun-asit aküler geniş bir sıcaklık aralığında çalışabildiklerinden olumsuz hava koşullarında kullanıma uygundurlar.
- Kanıtlanmış teknoloji: Bu piller uzun yıllardır piyasada olduğundan, çok çeşitli uygulamalarda kullanılan güvenilir ve etkili bir teknolojidir.
The Dezavantajları Kurşun-asit akülerin özellikleri şu şekildedir:
- Ağır ve Hantal: Bunlar lityum iyon pillere göre daha ağır ve hacimlidir, bu nedenle ağırlık ve boyutun önemli olduğu kullanımlar için uygun değildir.
- Daha Kısa Ömür: Bunlar, normalde 2-3 yıl süren ve düzenli bakım gerektiren lityum iyon pillere göre daha kısa ömürlüdür.
- Bakım: Bunlar periyodik elektrolit yenileme ve dengeleme şarjları gerektirir. Bunu yapmamak zayıf performansa ve daha kısa bir ömre yol açabilir.
- Çevresel Endişeler: Bunlar, uygun şekilde bertaraf edilmediği takdirde çevreye zarar verebilecek kurşun ve asit gibi toksik kimyasallar içerir.
Özetlemek gerekirse, kurşun-asit ve lityum-iyon pil karşılaştırmasında nihai seçim, gereksinimlerinize göre belirlenebilir. Maliyet ve güç çıkışı temel hususlarsa, kurşun-asit piller kullanılabilir. Ancak, enerji yoğunluğuna, uzun ömre ve çevresel sürdürülebilirliğe değer veriyorsanız, lityum-iyon pilleri seçebilirsiniz. Daha fazla karşılaştırma belgesi için web sitemizi keşfetmeye devam edin.
