Litiu vs.

Bateriile cu litiu promit rezerve mari de putere, cu greutate redusă. Am testat ce poate face cu adevărat sistemul modern de stocare a energiei în comparație cu o baterie convențională AGM.

Oricine trebuie să își înlocuiască cel târziu bateriile epuizate, se confruntă cu întrebarea: care baterie este cea mai bună? În acest articol despre baterii, am prezentat în detaliu tipurile de baterii care sunt comune pe piață. Dar o întrebare esențială a rămas fără răspuns: Ce aduce cu adevărat actualizarea la o baterie litiu ușoară, dar și scumpă (LiFePO4)?

Am vrut să știm exact și am făcut comparația sistemului între o baterie AGM și o baterie litiu-fosfat de fier cu o capacitate comparabilă (AGM: 120 Ah, litiu: 110 Ah). Ambele baterii au intrat în cursa complet nouă, adică fără semne de vârstă din cauza apariției sulfatării. Pentru a determina cât și pentru cât timp diferitele unități de stocare a energiei emit energie în condiții practice, am echipat casa noastră mobilă de testare a rezistenței cu un dispozitiv de măsurare complex. În colaborare cu experții în baterii de la Büttner Elektronik, a fost creat un protocol de testare care descrie în mod realist proprietățile bateriilor testate.

Cât timp o baterie furnizează energie electrică depinde de nivelul de consum. Prin urmare, nu este posibil să se spună în general câte ore sau zile poate trece o rulotă cu sistemul de stocare a energiei electrice. Pentru a obține valori comparabile, am activat diferiți consumatori în decurs de 12 ore la intervale de timp. În acest fel am simulat o rutină zilnică realistă pentru fiecare dintre cele două baterii una după alta. Bateriile au fost apoi lăsate să se recupereze noaptea înainte ca primul consumator să reia din nou dimineața.

1. Configurarea testului dintr-o privire

Cu un dispozitiv de măsurare special creat, am înregistrat curentul și tensiunea pe parcursul mai multor zile. Inima sistemului este o cutie care folosește un șunt pentru a înregistra toate procesele de pe baterie. Am înregistrat datele cu un computer, care apoi prezintă rezultatele sub formă de tabel. Pentru a nu falsifica rezultatele măsurătorilor, laptopul a fost conectat separat la o sursă de alimentare din afara vehiculului.

Configurarea testului:

1) cutie de măsurare
2) invertor de 1700 W.
3) 30 Un încărcător
4) Baterie AGM/litiu
5) cablu de date
6) Calculator pentru înregistrarea datelor

De asemenea, implicat în procesul de testare: un invertor cu 1700 wați de putere și un încărcător cu 30 amperi.

Descărcarea bateriilor în comparație

Am reușit să luăm 88 Ah din cei 120 de amperi oră ai bateriei AGM înainte ca protecția de descărcare profundă să intervină după 35 de ore bune. În acest test, 27% din capacitate s-a dovedit a fi capital mort care nu poate fi utilizat. În practică, ar trebui să fie și mai mult, deoarece o baterie AGM sau gel ar trebui să fie reîncărcată atunci când capacitatea nominală a fost retrasă cu 60% (aici 72 Ah). În caz contrar, bateria amenință cu sulfat, ceea ce îi scurtează durata de viață. Prin urmare, o baterie plumb-acid nu trebuie depozitată parțial descărcată mult timp.

LiFePO4 este cu 14,7 kilograme mai ușor decât bateria AGM. Este clar.

Bateria cu litiu, pe de altă parte, este mai ușor de întreținut. Nici fazele de repaus parțial descărcate, nici descărcările adânci nu îl afectează și oferă întotdeauna aceeași capacitate, indiferent de puterea curentă. De fapt, se confirmă faptul că 100% din capacitatea de 110 Ah poate fi utilizată. În consecință, a durat cu peste 20 de ore mai mult în testul nostru. Cu bateria AGM, protecția de descărcare profundă a încărcătorului a oprit consumul de curent la o tensiune de 10,35 volți. Pe de altă parte, cu bateria cu litiu, dispozitivele electronice de control integrate împiedică activarea protecției de descărcare profundă a electroblocului.

Testul arată, de asemenea, că bateria AGM poate furniza în mod eficient o capacitate mai mică cu cât este mai mare consumul de curent. Tensiunea bateriei cu plumb scade semnificativ după pornirea uscătorului de păr, în timp ce rămâne vizibil mai stabilă cu bateria cu litiu. Pentru ca sistemul de stocare a energiei AGM să fie cât mai eficient posibil, trebuie să i se permită fazele de odihnă în care tensiunea se poate recupera puțin.

Test: Cât timp furnizează energie bateriile?

Pentru test, am luat un curent controlat. Un cronometru atașat la invertor a activat un uscător de păr cu 1200 de wați dimineața și seara. Această performanță este comparabilă cu un aparat de cafea. Un al doilea cronometru a permis să se aprindă o bec de 40 de wați de patru ori pe zi, ceea ce corespunde aproximativ cerințelor de energie electrică ale unui televizor. În plus, o lampă de plafon a fost acționată cu 0,3 amperi timp de 12 ore. În timp ce curba de tensiune a bateriei LiFePO4 prezintă doar pași ușori, tensiunea bateriei AGM scade semnificativ după un timp scurt. În condițiile testate, bateria cu litiu alimentează spațiul de locuit cu 110 ampere-oră timp de 2 zile și 6 ore, cu bateria AGM alimentarea durează cu 88 ampere-oră timp de 1 zi și 7 ore.

Compararea tarifării sistemului de stocare a energiei electrice

Întregul sistem de testare este conectat de un specialist în electronică.

Există, de asemenea, diferențe la încărcare. Timpul de încărcare depinde în primul rând de încărcătorul utilizat. Un test puternic cu un curent de încărcare maxim de 30 amperi a fost utilizat în test. Dar cu bateria AGM, acestea sunt epuizate doar timp de aproximativ trei ore înainte ca curentul de încărcare să fie redus datorită curbei caracteristice specifice. Durează douăsprezece ore pentru ca 97 amperi să curgă în bateria AGM. Cu bateria cu litiu, 112 amperi ore se reîncarcă în doar șase ore, deoarece curentul maxim de încărcare de 30 amperi este cu aproximativ o oră mai lung. Pentru a utiliza pe deplin capacitatea de încărcare rapidă a bateriei LiFePo4, un încărcător adecvat cu caracteristica corespunzătoare ar trebui, de obicei, să fie adaptat în plus față de baterie.

Litiul beneficiază, de asemenea, mai mult decât AGM de un amplificator de încărcare care alimentează electricitatea în baterie în timp ce conduceți. Ambele baterii se încarcă la aceeași viteză la început, dar dacă capacitatea se apropie de limita maximă superioară, încărcătorul reduce semnificativ curentul de încărcare al bateriei AGM. Cu toate acestea, avantajele bateriei cu litiu sunt cumpărate și la un preț ridicat: bateria Büttner litiu-fosfat de fier pe care am testat-o costă de aproximativ 4,5 ori mai mult decât bateria AGM cu o capacitate și dimensiuni similare. O durată de viață mai lungă nu justifică prețul ridicat al bateriei cu litiu. Cu toate acestea, dacă luați în considerare raportul putere-greutate, bateria cu litiu este un câștig în două privințe.

Comparativ cu bateria AGM, care cântărește peste 26 de kilograme, economisiți 14,7 kilograme în greutate și puteți folosi cu 22 amperi ore mai mult în același timp. Investițiile în tehnologia modernă a bateriilor merită, cel puțin la prețurile actuale, doar pentru pasionații de rulote care sunt adesea autosuficiente și doresc să-și epuizeze capacitatea bateriei împreună cu un invertor. Dacă trebuie îndeplinită o cerere mare de energie electrică, călătorii beneficiază în special de economiile de greutate. Pentru a satisface foamea de energie electrică a unui invertor și a dispozitivelor de 230 volți conectate la acesta, cel mai bine este să conectați două baterii AGM în paralel.

O utilizare utilă de 144 de amperi (ca în cazul bateriei de testare) ar însemna atunci o greutate de peste 50 de kilograme. Înlocuirea celor două baterii AGM cu o baterie LiFePO4 economisește 39 de kilograme, cu o încăpere luxuriantă, complet utilizabilă, de 110 amperi. Dacă dispozitivul de stocare a energiei este încărcat în mod regulat, bateria AGM mult mai ieftină își îndeplinește și scopul. Chiar și cei care operează numai dispozitive de 12 volți și nu utilizează invertor, uscător de păr, ceainic etc., vor folosi cu greu cantitatea de electricitate disponibilă din sistemele convenționale de stocare a energiei electrice.

Test: Cât de repede se încarcă bateriile?

În jumătate din timp, bateria cu litiu a fost încărcată cu mai multă energie decât bateria AGM. Cauza poate fi văzută din curba curentului de încărcare. Cu bateria LiFePO4, acesta este un 30 amperi complet timp de aproape patru ore. Cu bateria AGM, curentul de încărcare scade constant după doar 2,5 ore. După aproximativ nouă ore, doar curenții de încărcare mici sunt încă în baterii. Bateria cu litiu este deja complet încărcată în acest moment, în timp ce bateria AGM este încă umplută cu ore suplimentare de amperi. Deoarece pierderile apar în timpul procesului de încărcare, s-au încărcat un total de 97,4 amperi-oră, deși au fost extrase doar 88,62 amperi-ore.

4. Depinde de utilizare

Înlocuirea unei baterii AGM este mai ieftină și de obicei mai ușoară. Dacă doriți să modernizați o baterie cu litiu, trebuie să verificați și dacă încărcătorul original este compatibil și cu noul tip de baterie. Deoarece fiecare tip de baterie are propria sa caracteristică de încărcare care determină curentul de încărcare, tensiunea la sfârșitul încărcării și încărcarea prin degajare. Dacă curba caracteristică nu se potrivește cu tipul bateriei, există riscul supraîncărcării sau bateria de stocare nu va fi niciodată complet încărcată.

Dacă optați pentru o baterie cu litiu, ar trebui să rețineți, de asemenea, că există valori diferite de performanță dincolo de capacitate. Modelele LiFePO4 oferite sunt proiectate pentru curenți de descărcare puternici diferiți. Testatul MT-Li 110 de la Büttner Elektronik poate rezista la o descărcare permanentă de 200 de amperi, în timp ce alte baterii de acest tip permit uneori doar 100 de amperi. Astfel de baterii nu sunt adecvate pentru funcționarea cu un invertor, pe care o mașină cu capsule de cafea atrage aproximativ 120 amperi, de exemplu. Cu toate acestea, nu este întotdeauna ușor să găsiți o indicație a curentului continuu de descărcare. Această valoare este observată doar rareori în magazinele online sau în cataloagele tipărite ale distribuitorilor. Dacă doriți să fiți în siguranță, trebuie să întrebați datele tehnice direct de la producătorul bateriei respective în caz de îndoială.

Exemplu de calcul pentru consumul zilnic posibil

Televizor: 45 W x 4 h: 12 V = 15 Ah
Lumina: 16 W x 5,0 h: 12 V = 6,6 Ah
Pompa de apă: 25 W x 0,5 h: 12 V = 1,0 AhUscător de păr: 1200 W x 10 min: 12 V = 17 AhTotal: 39,6 Ah

Avantaje și dezavantaje

Baterie AGM:
Baterie testată MT AGM 120, preț: 369 euro

Pret ieftin
De obicei nu este necesar un încărcător special
Greutate mare
Capacitatea nu este pe deplin utilizabilă

Baterie cu litiu:
Baterie testată: MT-Li 110, preț: 1699 euro

Greutate redusă
Capacitate mai utilizabilă
Timp de încărcare mai scurt
Preț foarte mare

Concluzie

Baterie AGM este mai ieftin și oferă suficientă energie electrică pentru proprietarul mediu de rulote. Oricine are frecvent o conexiune de alimentare și nu este obligat să economisească ultimul kilogram de greutate se va descurca bine cu bateria AGM.

Cu Baterie cu litiu se poate folosi capacitatea maximă și se economisește greutatea. Prețul ridicat justifică achiziția, în special pentru proprietarii de rulote care sunt în mod regulat autosuficiente și au nevoie de multă energie electrică.