ソーラートレーラー用バッテリー、GEL または LFP を選択するにはどうすればよいですか?

バッテリーは、ソーラートレーラーの最も重要なコンポーネントの 1 つであり、監視システムや照明システムの安定した信頼性の高い動作に不可欠です。 したがって、適切なバッテリーの種類を選択することが非常に重要です。 BIGLUX では、通常 2 種類のバッテリーを選択できるようにしています。 コストを気にしない場合は、LFP (リチウム) バッテリーの使用を強くお勧めします。ただし、市場競争やその他の要因により、多くの顧客はゲル バッテリーも選択しています。

現在、移動式トレーラーにジェルバッテリーを採用するもう 1 つの理由は、ジェルバッテリーは準最適条件下でより適切に動作する傾向があり、偶発的な損傷や悪環境条件による損傷が起こりにくいためです。 さまざまな種類のバッテリーとその長所と短所を分析して理解しましょう。

LFP バッテリーについて

LFPバッテリーはリチウムイオンバッテリーの一種です。 充電式なので様々な用途に使えます。 LiFePO4 としても知られています。 LiFePO4 は「リン酸鉄リチウム」の短縮形です。この名前はその構成を暗示しています。

活物質は挿入されたリチウム化合物です。 リン酸塩、鉄、酸素も含まれています。 正極材料としてリン酸鉄リチウム (LiFePO4) を使用します。 アノードには、金属の裏地が付いたグラファイトカーボン電極が使用されています。

LFP バッテリーの主な特徴

電圧と容量
電圧は、バッテリーが蓄えている電気エネルギーの尺度です。 バッテリーが充電されると上昇し、放電すると低下します。 LiFePO4 バッテリーは充電速度が速いです。 放電深度も 80% あります。 したがって、通常は高電圧および高容量になります。

エネルギー密度
これは、特定の空間に蓄えられるエネルギーの量を指します。 LiFePO4 バッテリーはエネルギー密度が高くなります。 したがって、どのサイズでもより多くのエネルギーを蓄積し、より高い出力を提供します。

サイクルライフ
バッテリーのサイクル寿命は、性能が低下するまでに完了できる充電と放電のサイクル数です。 LiFePO4 バッテリーの期待サイクル寿命は 2000 ～ 10000 サイクルです。 

安全機能
LiFePO4 バッテリーには鉛と酸が含まれていません。 したがって、それらは危険性が低く、汚染を引き起こしません。 環境に優しいです。

ゲルバッテリーを理解する

ゲル電池は鉛蓄電池の一種です。 構成は典型的な鉛蓄電池と似ています。 唯一の違いは、シリカベースのゲルを使用していることです。 ゲルは、電解質とシリカおよび硫酸を混合することによって生成されます。 液体電解質は使用しません。 そしてすべての酸は固体マトリックス中に懸濁されています。 この組成により、こぼれません。 またメンテナンスフリーで、より深い放電にも対応します。

ゲルバッテリーの主な特徴

電圧と容量
以前に、バッテリーの充電速度がその電圧と容量に影響を与えることを確認しました。 ジェルバッテリーはゆっくり充電します。 したがって、電圧値が低くなります。

エネルギー密度
ゲル電池はエネルギー密度が低いです。 これは、ゲル電池の貯蔵容量に対して、より重い設計が必要になることを意味します。

サイクルライフ
他の鉛酸バッテリーと比較すると、ゲルバッテリーはサイクル寿命が長くなります。 これは密閉されているためです。 また、水位の補充やプレートの掃除などのメンテナンスも必要ありません。

安全機能
ゲル電池には鉛と酸が含まれています。 これらのコンポーネントは環境危険を引き起こします。 しかし、放出される水素ガスの量は少ないため、水素ガスが引き起こす可能性のある損害は軽減されます。

LFP バッテリー VS GEL バッテリー

では、どちらが良いのでしょうか？ LiFePO4 またはゲル電池? 様々な指標をもとに詳しく分析していきます：

放電の深さ

特定の制限を超えてバッテリーを放電し始めると、バッテリーは損傷を受け始めます。 放電深度は、害を及ぼさずに安全に放電できる初期電荷の割合を測定します。

LFPバッテリー： 最新のリチウムイオン電池の放電深度は 98% です。 そのため、ユニットを損傷することなく、ほぼすべての充電を放電できます。 これにより、利用可能な貯蔵電力のほとんどを使用するための最適な条件が提供されます。

ゲルバッテリー： 他の鉛蓄電池と同様に、放電深度は新しい場合は約 80%、古い場合は 50% になります。 このため、リチウムイオン電池に比べて競争力が低くなります。

勝者： リチウムイオン電池は放電深度が最も高く、動作時間が長くなります。

寿命

種類に関係なく、バッテリーの寿命が続くと、性能は徐々に低下します。 バッテリーはいつか駄目になる時期があります。

LFPバッテリー： LFP テクノロジーは優れた耐久性で知られており、通常、劣化は年間 1% 未満で、充電サイクル寿命は約 10,000 回です。

ゲル電池： ゲル電池は、約 2000 ～ 3000 回の充電/放電サイクルの耐用年数を提供します。

勝者： リチウムイオン電池の寿命はかなり長く、通常はゲル電池よりも約 5 倍長くなります。

サイズと重量

限られたスペースで作業する人にとって、サイズは重要な懸念事項です LFP バッテリーの重量は、LFP バッテリーよりも約 50% 軽量です。  同じエネルギー容量のゲルバッテリー。

LFPバッテリー： リチウムイオン電池は液体の酸を含まないため、重量が軽くなります。 さらに、放電深度が深いため、小型のリチウムイオンバッテリーでも大型の鉛蓄電池と同じ電力を供給できます。

ゲル電池：  ゲルバッテリーにはゲル状の硫酸液体が含まれているため、重量が増加します。 さらに、放電深度が低いということは、特定の用途には高容量（大きな）バッテリーが必要であることを意味します。

勝者： 重量とサイズの点でリチウム電池の方が優れています。

充電時間と効率

LFPバッテリー： 効率が高いため、小型のリチウム電池でも大型のゲル電池と同じ仕事ができます。 充電も速くなります。

ゲルバッテリー： 湿式鉛酸バッテリーよりもかなり速く充電されますが、リチウムイオンバッテリーと比較すると、GEL バッテリーは依然として充電がはるかに遅くなります。

勝者： LiFePO4 バッテリーは、GEL バッテリーよりも速く充電され、一般的な鉛酸バッテリーよりも 4 倍以上速く充電されます。

動作温度範囲

LFPバッテリー： LFP バッテリーの動作温度範囲は制限されており、この範囲を厳密に遵守する必要があります。守らないと、回復不能な損傷が発生します。

充電範囲: 32 °F ～ 114 °F

放電範囲: -4 F ～ 130 F

ゲルバッテリー： すべてのバッテリーは最適な動作温度から恩恵を受けますが、GEL バッテリーは極端な温度での損傷に対して若干耐性があります。 温度が -4 F を下回ったり、110 F を超えたりすると、容量が 20 ～ 30% 低下します。

勝者： 極端な動作環境では、ゲルバッテリーの方が適しています。 特に夏と冬の間、バッテリーを温度調節のできない筐体に置く必要があるアプリケーションの場合、これが現時点で GEL バッテリーを使用する最大の要因であることがわかりました。

初期費用

2 種類のバッテリーのどちらを選択するかを決める際、コストは最も重要な要素の 1 つです。 考慮すべきコスト要因は 2 つあります – 初期費用とkWhあたりの費用。 ここでは、各オプションの初期費用について説明します。

LFP バッテリーには、より高い初期費用が必要です。 他のすべてのパラメータを考慮すると、リチウムイオン電池はゲル電池よりも優れていますが、初期コストははるかに高くなります。

勝者： 初期コストを比較するとゲルバッテリーに軍配が上がります。 長期的には、LiFePo4 の方がコストが低くなる可能性があります。

LFP バッテリーと GEL バッテリーのどちらを選択するかは、難しい作業になる可能性があります。 ただし、上記の情報により決定が容易になります。 ソーラートレーラーにどのバッテリーを選択するかを決め、製品について詳しく知りたい場合は、お問い合わせください。