فناوری باتری اسید سرب، فناوری سنتی باتری است که از سال‌ها پیش مورد استفاده قرار می‌گیرد، در حالی که فناوری باتری‌های لیتیومی آخرین فناوری نامیده می‌شود که در دوران اخیر اختراع شده و به طور مداوم فرموله و آزمایش می‌شود تا محدودیت‌های فناوری باتری امروزی را کمتر کند. با وجود این که هر دو باتری در زمینه های مشابهی مانند صنعت مخابرات، انرژی خورشیدی/بادی، سیستم منبع تغذیه بدون وقفه، مرکز داده، تجهیزات پزشکی، سیستم خودروهای الکتریکی و غیره استفاده می شوند اما بین سیستم باتری سرب اسید و سیستم باتری لیتیومی فرق های وجود دارد.
1. تعریف:
باتری فسفات آهن لیتیوم نیز به عنوان لیتیوم فرو فسفات (LFP) در نظر گرفته می شود، نوعی باتری قابل شارژ، به ویژه یک باتری لیتیوم یونی است که از LiFePO4 به عنوان ماده کاتد، و یک الکترود کربن گرافیتی با پشتی فلزی به عنوان آند استفاده می کند.
باتری های اسید سرب از نظر طراحی نسبتا ساده هستند. صفحات فلزی غیر مشابه در محلول الکترولیت متشکل از اسید سولفوریک و آب غوطه ور می شوند. سپس اینها با یک ماده تراوا و غیر رسانا از یکدیگر عایق می شوند که امکان انتقال یون ها را فراهم می کند.
2. واکنش های شیمیایی:
تفاوت اصلی بین باتری لیتیومی و اسید سرب در واکنش های شیمیایی مواد مورد استفاده در الکترودها و الکترولیت ها است. بیشتر باتری‌های لیتیومی فعلی از اکسید فلزی برای کاتد و از مواد مبتنی بر کربن برای آند استفاده می‌کنند. محلول الکترولیت یک نمک لیتیوم محلول در یک حلال آلی است. از سوی دیگر، یک باتری اسید سرب از دی اکسید سرب برای کاتد، یک آند سرب و نوعی اسید سولفوریک به عنوان الکترولیت استفاده می کند.
3. طول عمر:
طول عمر سیستم یون لیتیوم بیش از 15 سال با عمر چرخه طولانی تر بیش از 3000 چرخه با 100٪ عمق تخلیه است در حالی که اسید سرب فقط 5 تا 7 سال عمر طراحی با 200 تا 400 چرخه با 100٪ عمق تخلیه ارائه می دهد.
4. اندازه و وزن
باتری لیتیومی در مقایسه با باتری سرب اسیدی از نظر وزن بسیار سبک تر و چگالی انرژی بالاتری دارد. وزن و حجم یک باتری لیتیومی به ترتیب تنها 30 و 40 درصد باتری سرب اسیدی معادل است که باعث صرفه جویی در فضای نصب می شود و نیازی به اتاق باتری ندارد.
5. شارژ سریعتر:
باتری لیتیومی را می توان به راحتی در مدت زمان بسیار کوتاهی به دلیل پذیرش شارژ آمپرهای زیاد به طور کامل شارژ کرد. این می تواند تا 90٪ شارژ را در عرض 1 ساعت به دست آورد، در حالی که اسید سرب به 10-12 ساعت برای شارژ مجدد کامل نیاز دارد.
6. کاهش TCO
گفته می شود که هزینه نصب باتری لیتیومی 1.5 تا 3 برابر بیشتر از باتری های اسید سرب است، اما در هزینه عملیاتی (OPEX)، سیستم یون لیتیوم یک مزیت آشکار دارد. طول عمر سیستم یون لیتیوم دو برابر (یا بیشتر) از سیستم های VRLA است. در طی یک دوره 15 ساله، VRLA باید 2-3 بار تعویض شود، در حالی که لیتیوم نیازی به تعویض ندارد. بنابراین TCO باتری لیتیومی 10-40٪ کمتر از باتری VRLA است.
سایر مزایای اصلی باتری لیتیومی در زیر ذکر شده است که باعث صرفه جویی قابل توجهی در هزینه و تضمین TCO پایین نسبت به باتری سرب اسید می شود.
وزن سبک تر بدون هزینه کار را تضمین می کند
پایداری دمای بالا بدون هزینه اضافی خنک کننده را تضمین می کند
چگالی انرژی بالا در حجم کمتر، عدم وجود اتاق باتری جداگانه را تایید می کند
شارژ سریعتر باعث صرفه جویی در هزینه آب و برق می شود
طراحی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری تضمین می کند که هزینه های مکرر نیروی انسانی برای تعمیر و نگهداری وجود ندارد
ماندگاری طولانی تا 2 سال باعث صرفه جویی در مصرف برق و هزینه اضافی نیروی انسانی می شود
