Выбор АКБ для круглосуточной работы техники: LiFePO4 vs гелевые АКБ

При выборе АКБ для складской техники, AGV роботов и других видов аккумуляторного оборудования ключевую роль играет режим их эксплуатации. Чтобы эффективно использовать аккумуляторную технику или робототехнику в режиме 24/7, ее нужно оснастить высококлассными тяговыми батареями, которые будут:

• отдавать большую часть накапливаемой энергии без вреда для АКБ;
• не бояться глубоких разрядов;
• обеспечивать стабильную токоотдачу;
• быстро заряжаться;
• допускать дробный заряд во время простоев техники;
• долго служить, сохраняя исходные эксплуатационные характеристики;
• соответствовать стандартам безопасности;
• иметь приемлемые размеры и массу – чтобы не перегружать мобильную технику тяжелыми и громоздкими накопителями энергии.

Из всевозможных видов тяговых АКБ мы рассмотрим и сравним лучшие на сегодня. Среди представителей литиевой технологии это модели LiFePO4 (LFP) – с катодом из феррофосфата лития. Среди представителей свинцово-кислотной технологии это гелевые аккумуляторы – необслуживаемые, с герметичным корпусом, утолщенными пластинами и гелеобразным электролитом.

Особенности работы LFP батарей

В отличие от большинства литий-ионных аккумуляторов, модели с типом химии LiFePO4 имеют очень стабильную внутреннюю структуру. Благодаря этому они:

• более устойчивы к низким и высоким температурам, эффективно работают даже на морозе;
• более устойчивы к токовым нагрузкам – допускают быструю зарядку и не перегреваются при питании мощных двигателей;
• дольше служат – ресурс LFP батарей превышает 2000 циклов без потери емкости;
• не склонны к тепловому разгону, самовозгоранию или взрыванию, даже при прокалывании и других повреждениях;
• подходят для эксплуатации в сложных условиях и при высоких требованиях к безопасности АКБ.

По номинальному напряжению (3,2 В) и удельной энергоемкости литий-железо-фосфатные аккумуляторы немного уступают большинству Li-ion моделей. Тем не менее, у них достаточно высокая энергоемкость (количество энергии на единицу массы), чтобы ощутимо превосходить гелевые батареи и тем более другие подвиды свинцово-кислотных аккумуляторов. Не зря LFP батареи массово используют при оснащении разных видов персонального электротранспорта, складской и клининговой техники, AGV роботов и электромобилей.

При сравнительно компактных размерах и легком весе аккумуляторные батареи LiFePO4 накапливают большое количество энергии, обеспечивают стабильное питание и солидное время автономной работы своей техники. К тому же, они способны отдавать в нагрузку высокие токи и выдерживать глубокие разряды без снижения рабочих параметров или срока службы.

Особенности работы GEL батарей

По сравнению с AGM и другими представителями свинцово-кислотной технологии, гелевые батареи более устойчивы к глубоким разрядам и сульфатации пластин, дольше служат и лучше выдерживают циклические нагрузки. Но из-за вязкости гелеобразного электролита заряжаются они медленнее.

В целом гелевые АКБ безопасны и надежны, подходят для работы в циклическом режиме, устойчивы к вибрациям и эффективно работают в широком диапазоне температур. Они имеют низкий саморазряд и сравнительно высокую энергетическую плотность, не склонны к утечке электролита, испарению газов при зарядке, возгоранию или взрыву при повреждении корпуса. Но если сравнивать GEL аккумуляторы с моделями LiFePO4, последние превосходят их по всем критериям.

GEL vs LFP

Многие преимущества у гелевых и LFP аккумуляторов одинаковы. Они практичны и нетребовательны к обслуживанию, могут использоваться в любом положении и в широком диапазоне температур, не боятся вибраций и жестких условий эксплуатации. Представители обоих типов хорошо зарекомендовали себя в роли тяговых АКБ для электротележек и других видов техники, интенсивно использующихся в циклическом режиме. Они соответствуют строгим требованиям безопасности и экологичности, не требуют организации специального зарядного помещения с интенсивной вентиляцией, подходят для оснащений разнообразного оборудования и используются во всевозможных сферах.

Но есть у них и различия:

Выводы

При выборе АКБ для круглосуточной работы техники на складе или другом объекте важно, чтобы батарея могла быстро восполнять запас энергии во время перерывов в рабочем процессе. Еще она должна быть достаточно емкой и мощной, чтобы обеспечивать стабильное питание техники в течение длительного времени, и при этом не сильно утяжелять конструкцию. И если сравнить технические характеристики GEL и LFP батарей, безусловным лидером окажутся литий-железо-фосфатные АКБ.

Они предоставляют больший запас энергии при меньших размерах и массе, могут питать более мощную технику без риска перегрева, позволяют использовать до 90% накопленной энергии и гораздо быстрее заряжаются. И хотя стартовые вложения при покупке LFP аккумуляторов выше, они более эффективны и долговечны, поэтому в итоге становятся более выгодным приобретением.

Ранее в нашем блоге вышла статья об отличиях синусного BLDC контроллера от несинусного.