ZELENA SMER
Razlike med gel in litijevimi baterijami za čistilne stroje
8.5.2024
Čistilni stroji TASKI za čiščenje tal so zelo pomembni pripomočki pri čiščenju in vzdrževanju prostorov. Za učinkovito in neprekinjeno delovanje teh naprav so ključnega pomena kakovostne baterije. V tem članku bomo preučili, katere vrste baterij se uporabljajo v teh strojih, in izpostavili glavne razlike med gel baterijami in LiFePo4 (litij-železo-fosfatnimi) baterijami.
Kaj je gel baterija in kaj LiFePo4 baterija?
Čistilni stroji TASKI običajno uporabljajo dve glavni vrsti baterij: gel baterije in LiFePo4 baterije. Obe vrsti imata svoje specifične prednosti, zaradi katerih sta primerni za različne operativne zahteve.
Gel baterije: Te baterije so vrsta svinčevih kislinskih baterij, kjer je elektrolit zgoščen z dodatkom silicijevega dioksida, kar povzroči, da se elektrolit spremeni v gelu podobno stanje. Gel baterije so znane po svoji robustnosti in sposobnosti, da zadržijo napolnjenost dlje časa, ko niso v uporabi. Prav tako so manj občutljive na temperaturne spremembe in se lahko polnijo z nižjimi napetostmi, kar zmanjša tveganje za pregrevanje.
LiFePo4 baterije: LiFePo4, ali litij-železo-fosfatne baterije, so vrsta litij-ionskih baterij, ki uporabljajo litij-železo-fosfat kot katodni material. Te baterije so znane po visoki energijski gostoti, dolgi življenjski dobi in dobri termični stabilnosti. LiFePo4 baterije so lažje in kompaktnejše od gel baterij, kar je prednost predvsem pri uporabi v mobilnih napravah.
Glavne razlike med gel baterijami in LiFePo4 baterijami
Čistilni stroji TASKI običajno uporabljajo dve glavni vrsti baterij: gel baterije in litij-ionske baterije. Obe vrsti imata svoje specifične prednosti, ki jih naredijo primerne za različne operativne zahteve.
1. TEŽA BATERIJ
Pri primerjavi teže med gel in litij-ionskimi baterijami je pomembno razumeti, kako različni materiali in tehnologije vplivajo na težo teh dveh tipov baterij.
Ker so gel baterije vrste svinčevih kislinskih baterij so znane po tem, da so precej težke. Teža je posledica uporabe svinca in gostega elektrolitskega gela. Svinčene plošče so ključni del te tehnologije in ker je svinčev dioksid bistven sestavni del, to prispeva k visoki gostoti in posledično k večji teži baterije.
LiFePo4 baterije uporabljajo litij-železo-fosfat kot aktivni material in so del širše skupine litij-ionskih baterij. Te baterije so znane po svoji lahkosti v primerjavi s svinčevimi kislinskimi baterijami. Litij-ionska tehnologija omogoča višjo energijsko gostoto v manjši in lažji paket, kar zmanjša skupno težo baterije.
Teža standardne litijeve (LiFePo4) baterije je približno pol manjša kot pri primerljivi gel bateriji.
2. ŽIVLJENJSKA DOBA
Gel baterije imajo običajno življenjsko dobo od 500 do 1000 ciklov, odvisno od navad polnjenja, skrbnosti vzdrževanja in uporabe. Občutljive so na nepopolne procese praznjenja in polnjenja.
Litijeve (LiFePo4) baterije imajo življenjsko dobo 3000-5000 ciklov in ne potrebujejo skoraj nobenega vzdrževanja. Lahko se polnijo tudi, če niso popolnoma prazne, ni potrebno, da se polnijo do polne kapacitete, lahko pa se polnijo delno tudi med delom - to nima vpliva na življenjsko dobo baterije.
Lastniki TASKI strojev lahko pričakujejo, da bodo svoje standardne gel baterije zamenjali vsaka 1-3 leta (odvisno od vzdrževanja in uporabe). Litijeve (LiFePo4) baterije pa imajo načrtovano življenjsko dobo od 7 do 10 let.
3. ENERGIJSKA GOSTOTA
Litijeve baterije imajo v primerjavi z gel baterijami višjo energijsko gostoto. Shranijo lahko več energije v razmeroma majhni in lahki prostornini. Zaradi tega so litijeve baterije bolj primerne za naprave, kjer je teža ključnega pomena, kot so čistilni stroji, električna vozila in prenosne naprave.
Za stacionarno uporabo, npr. v UPS sistemih ali za shranjevanje energije iz obnovljivih virov, kjer teža ni ključni faktor, so gel baterije še vedno priljubljena izbira zaradi svoje robustnosti.
Ena od pomembnih prednosti novih LiFePo4 baterij je tudi njihova možnost upravljanja prek povezave z Bluetooth vmesnikom, kjer lahko v priročni aplikaciji v vsakem trenutku opazujemo stanje napolnjenosti in drugih parametrov baterije.
 |
 |
4. VARNOST
Gel baterije:
- Kemična stabilnost: Gel baterije so vrsta svinčevih kislinskih baterij in so na splošno kemično stabilne. Ker je elektrolit v gelasti obliki, ni nevarnosti izlitja kisline, kar pomeni, da so varnejše za uporabo v različnih položajih in okoljih.
- Plini: Pri polnjenju gel baterij se lahko sproščajo vodikovi plini, zlasti če baterije niso pravilno vzdrževane ali če so izpostavljene previsokim napetostim pri polnjenju. To lahko predstavlja tveganje za eksplozijo, če plini niso ustrezno odvedeni.
- Temperaturna občutljivost: Gel baterije so bolj občutljive na ekstremne temperature, zlasti na visoke temperature, kar lahko skrajša njihovo življenjsko dobo ali povzroči poškodbe.
LiFePo4 baterije:
- Termična in kemična stabilnost: LiFePo4 baterije so znane po visoki termični in kemični stabilnosti. Litij-železo-fosfatni katodni material ne povzroča hitrega sproščanja kisika, kar zmanjša tveganje za toplotno iztekanje in požar, in se tako izogne težavam, značilnim za nekatere druge vrste litij-ionskih baterij.
- Nizko tveganje za eksplozijo: Te baterije imajo nizko tveganje za eksplozijo ali požar, tudi če so poškodovane, saj ne vsebujejo litija v kovinski obliki, ki je bolj reaktiven.
- Robustnost: LiFePo4 baterije so odporne na poškodbe zaradi prenapolnjenja, kratkega stika in globokih praznjenj, zaradi česar so idealne za naprave, kjer je težko nadzorovati pogoje delovanja.
- BMS in toplotna stabilnost: Notranji sistem za upravljanje baterije (BMS) in izboljšana toplotna stabilnost litijevih baterij občutno zmanjšata tveganje toplotnega uhajanja, kar zagotavlja varnejše delovno okolje. Nižja gostota energije zmanjša toploto same baterije, ki nastane med cikli polnjenja in praznjenja, kar zmanjša tveganje pregrevanja.
Na splošno so LiFePo4 baterije zaradi svoje stabilnosti in odpornosti na ekstremne pogoje pogosto varnejša izbira za naprave, ki zahtevajo visoko stopnjo zanesljivosti in varnosti. Gel baterije pa še vedno ostajajo učinkovita izbira za številne druge naprave, kjer so ustrezni varnostni ukrepi in vzdrževanje zagotovljeni.
5. OKOLJSKI VPLIV
- LiFePo4 baterije imajo na splošno manjši okoljski odtis zaradi svoje večje energetske učinkovitosti, daljše življenjske dobe in potenciala za recikliranje. To pomeni, da je jih je treba redkeje menjati, kar zmanjšuje količino odpadkov in potrebo po stalni proizvodnji novih baterij.
- Gel baterije imajo večji okoljski vpliv zaradi prisotnosti svinca in potrebe po skrbnem ravnanju in recikliranju, da se minimizira njihov negativni vpliv.
6. DELOVNO TEMPERATURNO OBMOČJE
Delovno temperaturno območje litijevih baterij sega od -20 °C do 60 °C, kar odpravlja potrebo po aktivnem hlajenju in posledično zmanjša stroške namestitve opreme, vzdrževanja in električne energije. Nasprotno pa gel baterije delujejo v ožjem temperaturnem območju od 15 °C do 35°C.
Litij-železov fosfat (LiFePO4 ali LFP) baterije so znane po boljši toplotni stabilnosti v primerjavi z drugimi kemikalijami litij-ionskih baterij.
7. CENA
Trenutno so litijeve (LiFePo4) baterije dražje od gelskih baterij glede na vnaprejšnje stroške. Vendar pa se ob upoštevanju analize življenjske dobe vlaganje enakega zneska stroškov v litijeve (LiFePo4) baterije izkaže za bolj ekonomično zaradi njihovega daljšega življenjskega cikla. Zato so na splošno skupni stroški litijevih (LiFePo4) baterij nižji od stroškov gelskih baterij.
| Razlike | Gel baterije | Litij-ionske baterije |
| Teža | ❌ 20 - 30 kg | ✅ 10 - 15 kg |
| Življenjska doba | ❌ 500-1000 ciklov | ✅ 3000-5000 ciklov |
| Energijska gostota | ❌ nižja | ✅ višja |
| Varnost | ❌ nižja | ✅ višja |
| Okoljski vpliv | ❌ višji | ✅ nižji |
| Delovno temperaturno območje | ❌ 15 °C do 35 °C | ✅ -20 °C do 60 °C |
| Cena | ✅ nižja | ❌ višja |
V zaključku lahko rečemo, da je izbira med gel baterijami in LiFePo4 baterijami za čistilne stroje TASKI odvisna od specifičnih potreb uporabnika. Medtem ko so gel baterije cenovno ugodnejše in robustne, LiFePo4 baterije ponujajo večjo energijsko učinkovitost, daljšo življenjsko dobo in manjše vzdrževanje. Pri odločanju je pomembno upoštevati tako začetne stroške kot tudi dolgoročne operativne zahteve.
