Remplacement des piles au lithium par des piles au plomb-acide : le guide ultime des FAQ
La batterie au plomb, inventée par Planter, un scientifique français, a connu près de 150 ans de développement et constitue le premier type de batterie rechargeable. En termes de recherche théorique, la batterie au plomb a fait de grands progrès dans les types et les variétés de produits, les performances électriques et d'autres aspects. Que ce soit dans les transports, les communications, l'énergie électrique, l'armée ou dans divers domaines économiques de la navigation et de l'aviation, la batterie au plomb a joué un rôle indispensable.
(De nombreuses applications utilisent des batteries au plomb)
La batterie plomb-acide, également appelée VRLA, est un type de batterie dont l'électrode est principalement composée de plomb et de son oxyde et dont l'électrolyte est une solution d'acide sulfurique. À l'état de décharge, le composant principal de l'électrode positive est le dioxyde de plomb, et le composant principal de l'électrode négative est le plomb ; à l'état de charge, le composant principal de l'électrode positive et de l'électrode négative est le sulfate de plomb.
Cependant, en raison des nombreux inconvénients de la batterie au plomb, de nombreux clients souhaitent choisir la batterie au lithium pour remplacer la batterie au plomb. Dans cette page, vous comprendrez pourquoi de plus en plus de personnes choisissent la batterie au lithium pour remplacer la batterie au plomb.
Table des matières
Chapitre 1 : Les caractéristiques de la batterie au plomb-acide
Les caractéristiques de base d'une batterie au plomb sont énumérées ci-dessous :
Tension de fonctionnement :
- Tension nominale - 2,0V
- Tension de charge - limitée à 2,4 V
- Tension de charge flottante - 2,25V
- Tension de coupure de la décharge - 1,8 V
Taux de charge et de décharge :
Chargez pendant 10 heures et déchargez pendant 2 heures, soit 0,1C pour la charge et 0,5c pour la décharge.
Mode de chargement :
Le mode de charge de la batterie plomb-acide est généralement à trois niveaux : courant constant, tension constante et charge flottante.
Le processus de facturation est le suivant :
- ① Dans la phase de charge à courant constant, le courant de charge du chargeur reste constant, la puissance de charge augmente rapidement et la tension de la batterie augmente ;
- ② Dans la phase de charge à tension constante, la tension de charge du chargeur reste constante, la quantité de charge continue d'augmenter, la tension de la batterie augmente lentement et le courant de charge diminue ;
- ③ Lorsque la batterie est complètement chargée, le courant de charge est inférieur au courant de conversion de charge flottante, et la tension de charge du chargeur est inférieure à la tension de charge flottante ;
- ④ En phase de charge flottante, la tension de charge du chargeur est maintenue à la tension de charge flottante.
La raison pour laquelle la batterie plomb-acide est couramment utilisée dans la charge en trois étapes est que la batterie a une forte capacité d'acceptation au début de la charge. Nous pouvons utiliser cette caractéristique pour charger d'abord un courant élevé, ce qui permet à la batterie d'obtenir rapidement une puissance suffisante et d'économiser du temps et de l'énergie.
Lors d'une certaine charge, afin d'éviter que la tension ne dépasse la valeur limite, il est nécessaire de passer à une valeur de tension constante pour limiter l'augmentation de la tension et éviter que la plaque de la batterie ne soit endommagée lorsque la tension dépasse la tension de fin de charge.
Cependant, après avoir été chargés de cette manière, en raison de la non-uniformité du matériau sur la plaque de la batterie, certains matériaux ne peuvent toujours pas être complètement réduits. Si ces matériaux restent longtemps à l'état de vulcanisation, ils peuvent devenir du sulfate de plomb permanent et ne peuvent plus être réduits, la capacité de la batterie sera alors endommagée et progressivement réduite.
Par conséquent, la charge de maintien doit être effectuée à la fin de la charge, puis une petite partie du sulfure caché dans la couche profonde intérieure peut être réduite autant que possible, de sorte que le degré de charge des plaques dans une batterie peut être uniforme à l'intérieur et à l'extérieur, et les plaques de plusieurs batteries peuvent également être uniformes dans la mesure du possible.
Température de travail :
Selon son état, la batterie plomb-acide a une température de fonctionnement différente :
- ① La température de charge doit être de 0~40℃ ;
- ② La température de décharge est préférablement de -15~50℃ ;
- ③ La température optimale de travail est de 25℃.
Durée de vie :
La durée de vie d'une batterie plomb-acide générale est de 2 ans, la durée de vie théorique est de 5 à 8 ans, et la durée de vie d'une batterie plomb-acide spéciale peut aller jusqu'à 10 ans.
Chapitre 2 : Les caractéristiques de la batterie au lithium
Par rapport à la batterie au plomb, la batterie au lithium présente les caractéristiques suivantes.- Tension de fonctionnement élevée et haute densité énergétique.
- Excellente durée de vie et pas d'effet mémoire.
- Faible taux d'autodécharge.
- Taux de charge et de décharge et puissance de sortie élevésce qui signifie qu'il est adapté aux décharges à courant élevé.
- Large gamme de températures de travail.
- Bonne performance en matière de sécurité.
- Peu d'entretien.
Chapitre 3 : L'application de la batterie au plomb-acide
La batterie plomb-acide a été largement utilisée dans de nombreuses applications.
Dans les applications de stockage d'énergie, le système solaire, l'alimentation portable, la station de base de communication, l'alimentation de secours UPS, la lampe de secours, la lampe de mineur, l'alarme incendie, l'alimentation de secours des ascenseurs, etc. utilisent généralement des batteries plomb-acide.
Dans les applications énergétiques, les batteries au plomb sont utilisées dans les fauteuils roulants électriques, les robots de nettoyage, les voitures électriques, les tondeuses à gazon, les voitures et les motos.
Chapitre 4 : Les restrictions au remplacement des batteries au plomb par des batteries au lithium
Bien qu'il y ait de nombreux avantages à remplacer les piles au lithium par des piles au plomb, certains facteurs limitent encore l'utilisation des piles au lithium.
(1) Le coût.
le coût de production des piles au lithium est élevé et leur prix est environ trois fois supérieur à celui des piles au plomb. En outre, il est plus difficile de recycler les piles au lithium et le taux de recyclage n'est pas élevé.
(2) Sécurité.
En raison de la petite taille des piles au lithium, plusieurs piles au lithium sont montées en série lors de l'assemblage. Si vous ne faites pas attention lors du transport et de l'utilisation, un joint de soudure peut être cassé ou mal soudé. Il s'agit d'un problème courant dans la connexion des piles au lithium.
(3) Inconvénient de la batterie au lithium.
La caractéristique de décharge à courant élevé de la batterie au lithium elle-même est de courte durée. Si la voiture doit être démarrée fréquemment sur des routes encombrées, il est concevable que la durée de vie de la batterie soit considérablement réduite.
Chapitre 5 : Les exigences en matière de remplacement
Lorsque vous remplacez une batterie au plomb par une batterie au lithium, voici quelques détails auxquels vous devez prêter attention.
Tout d'abord, dans l'application des véhicules électriques qui utilisent généralement des batteries au plomb, la détection des véhicules électriques est très stricte. Les entreprises doivent obtenir la certification 3C (China Compulsory Certification) et la qualification pour les motos électriques, faute de quoi les véhicules électriques risquent de ne pas pouvoir circuler sur les routes.
Ensuite, si la batterie au plomb est remplacée par une batterie au lithium, sa tension doit rester la même que celle de la batterie au plomb d'origine. En outre, le chargeur doit être remplacé par un chargeur spécial pour batterie au lithium. Bien sûr, il y a un problème. Si la batterie au lithium est mal installée ou s'il y a un problème de qualité, le contrôleur peut être brûlé, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles il n'est pas recommandé de l'installer ;
En outre, pour remplacer la batterie au plomb par une batterie au lithium, la taille du compartiment de la batterie doit également être prise en compte. En général, le compartiment de la batterie au plomb est relativement grand, tandis que le volume de la batterie au lithium est relativement petit. Si vous souhaitez remplacer la batterie au plomb, vous devez tenir compte de ce facteur. Si l'écart est trop important après l'installation, il est facile de faire trembler la petite batterie à l'intérieur et de réduire sa durée de vie ;
Par rapport à la batterie plomb-acide, la stabilité de la batterie lithium-acide est moins bonne. Si elle entre en contact avec de l'eau ou si elle n'est pas utilisée correctement, il y a un risque d'explosion. C'est donc une raison importante pour laquelle je ne recommande pas de remplacer la batterie plomb-acide par une batterie lithium-acide. En outre, il convient de noter que la batterie au lithium a une structure à plusieurs puces, et que la qualité globale sera affectée tant qu'il y aura un problème avec une puce.
Chapitre 6 : Les raisons du remplacement des batteries au plomb par des batteries au lithium
Vidoe：Lead Acid Batteries vs Lithium Ion Batteries
| Projet de comparaison | Batterie au plomb | Pile au lithium |
|---|---|---|
| Tension nominale（V） | 2 | 3.2~3.7 |
| Énergie spécifique（wh/kg） | 30~40 | 200~300 |
| Cycles | Plus de 600 fois | Plus de 2000 fois |
| Environnement | Pollution | Protection de l'environnement |
| Coût | Plus bas | Un peu plus haut |
| Avantages | Faible coût et meilleur recyclage | Énergie spécifique élevée, plate-forme à haute tension et puissance de sortie élevée, meilleurs cycles, charge et décharge rapides, protection de l'environnement |
| Inconvénients | Faible énergie spécifique, ne convient pas à la charge rapide et à la décharge de courant élevé, durée de vie courte et pollution facile de l'environnement. | Coût élevé et impossibilité d'accepter les surcharges et les décharges excessives |
En outre, dans le même espace que celui où se trouve la batterie, vous pouvez placer une batterie au lithium de plus grande capacité, qui peut être utilisée plus longtemps.
De plus, la batterie au plomb d'origine peut être directement remplacée par une batterie au lithium dans la coque de la batterie au plomb. En effet, le style de la série de coques plomb-acide est le même que celui de la batterie plomb-acide, qui peut être complètement remplacée. La colle d'étanchéité de la batterie plomb-acide est également utilisée pour l'étanchéité.
Le degré de protection est le même que celui des batteries au plomb. La colle des pôles d'étanchéité est rouge, bleue et noire. Le couvercle est scellé à l'aide d'une colle époxy spéciale, avec le même degré de protection que la batterie plomb-acide. La surface de la batterie peut être sérigraphiée et étiquetée pour être identique à la batterie plomb-acide.
Chapitre 7 : Batterie lithium-ion phosphate VS batterie plomb-acide
LiFePO4 est le matériau cathodique le plus sûr pour les batteries lithium-ion. En raison de sa sécurité et de sa stabilité, la batterie lithium-ion phosphate est devenue un axe de développement important de la batterie lithium-ion.
Par conséquent, prenons l'exemple de la batterie lithium-ion phosphate pour faire une comparaison avec la batterie plomb-acide :
- Volume et poids<.
À capacité égale, le volume de la batterie au lithium représente 2/3 de celui de la batterie au plomb, et son poids ne représente que 1/3 ~ 1/4 de celui de la batterie au plomb.
- Durée du cycle.
La durée de vie d'une batterie lithium-ion phosphate est de 1200 à 2000 fois, alors que celle d'une batterie plomb-acide traditionnelle n'est que de 500 à 900 fois.
- Caractéristiques de charge et de décharge
L'efficacité de conversion de l'énergie de charge et de décharge de la batterie au lithium est supérieure à 97%, et l'efficacité de conversion de l'énergie de charge et de décharge de la batterie au plomb est d'environ 80%. Pour une même batterie lithium-ion phosphate entièrement chargée, les caractéristiques de sortie de décharge sont très stables à la même température avec différents taux de courant de décharge.
- Sécurité et protection de l'environnement
Batterie plomb-acide : contenant du plomb, de l'antimoine et d'autres métaux lourds, causant toujours une grave pollution de l'environnement, facile à fuir lors de l'utilisation et de l'entretien, débordement interne d'acide sulfurique, causant la corrosion de l'équipement et des accidents corporels.
Batterie au lithium-ion phosphate : Le matériau LiFePO4 ne contient pas de métaux lourds ni de métaux rares, n'est pas toxique, ne pollue pas lors de la production et de l'utilisation, est conforme à la réglementation européenne ROHS et constitue une batterie au lithium verte et respectueuse de l'environnement. Dans les expériences de perforation, d'extrusion, de surcharge et de court-circuit, il n'y a pas d'explosion ou d'incendie。.
- Performance
Batterie au plomb :
- Il a un effet de mémoire et ne peut pas se charger et se décharger à tout moment ;
- Le phénomène d'autodécharge est important et la batterie peut facilement être mise au rebut après un certain temps ;
- A basse température, la batterie ne peut pas être utilisée à cause du gel de l'électrolyte, et la batterie ne peut pas être utilisée en hiver ;
- Les performances sont fortement réduites ;
- Le taux de décharge est faible et ne peut pas être chargé et déchargé avec un courant important pendant une longue période.
Batterie au lithium fer phosphate :
- Sans effet mémoire, la batterie peut être chargée et déchargée à tout moment.
- L'autodécharge de la batterie est faible, et l'autodécharge mensuelle est inférieure à 1%. La batterie peut être stockée pendant une longue période.
- Il peut être utilisé normalement à - 20 ℃ - 55 ℃. Il peut se décharger à plus de 90% de la capacité nominale à - 20 ℃,
- Il est très puissant et peut se charger et se décharger rapidement. Elle peut charger plus de 80% en 20 minutes et décharger l'électricité en 15 minutes.
- Performance à haute température
La valeur thermique maximale de la batterie lithium-ion phosphate peut atteindre 350 ℃ - 500 ℃, ce qui lui confère une large plage de températures de fonctionnement. Celle de la batterie au plomb n'est que d'environ 200 ℃.
La comparaison ci-dessus nous permet de penser que la batterie au lithium remplacera progressivement la batterie au plomb à l'avenir.
Chapitre 8 : Etapes du remplacement de l'acide de plomb par de la btterie de lithium
En règle générale, le remplacement d'une batterie au lithium par une batterie au plomb s'effectue en deux étapes.
- A propos des paramètres.
Pour remplacer la batterie au plomb par une batterie au lithium, le plus important est que les paramètres de la batterie au lithium correspondent aux paramètres de l'équipement. L'adéquation ne concerne pas seulement le courant et la tension, mais aussi la température ambiante, le temps de fonctionnement et le mode de chargement de l'équipement.
- A propos du chargeur.
Pour remplacer une batterie au plomb par une batterie au lithium, le chargeur doit être remplacé en même temps. En effet, la courbe de charge d'une batterie au plomb est complètement différente de celle d'une batterie au lithium, et la batterie au lithium est généralement équipée d'une carte de protection qui garantit que la batterie au lithium fonctionne dans la plage normale.
Les exigences relatives aux paramètres du chargeur sont plus élevées que celles de la batterie plomb-acide. Si le chargeur est utilisé directement avant, la charge risque d'être insuffisante ou la tension trop élevée, ce qui peut entraîner le démarrage de la carte de protection de la batterie au lithium sans charge, etc.
Pour résoudre ces deux problèmes, il suffit de remplacer la batterie au plomb par une batterie au lithium. Par ailleurs, le volume et le poids des batteries au lithium représentent environ 1/2 de ceux des batteries au plomb. Par conséquent, si vous n'êtes pas satisfait des spécifications et de la capacité de l'équipement, vous pouvez les améliorer en même temps. De même, les spécifications et la capacité des piles au lithium peuvent être environ deux fois supérieures à celles des piles au plomb.
Chapitre 9 : Pourquoi choisir la batterie au lithium-acide TYCORUN ?
Guangzhou Tycorun Energy CO,LTD. a été créée en 2007, couvre une superficie de plus de 3 000 mètres carrés, est un fournisseur professionnel de solutions d'applications industrielles de batteries au lithium, les produits de l'entreprise sont utilisés dans le stockage d'énergie industriel, le stockage d'énergie domestique, la communication de puissance, l'électronique médicale, la communication de sécurité, le transport et la logistique, l'arpentage et la cartographie, l'énergie des nouvelles énergies, la maison intelligente et d'autres domaines.
L'entreprise dispose d'un système parfait de gestion de la R&D, de la fabrication et de la qualité, et respecte strictement les exigences de gestion des systèmes ISO9001, ISO14001 et OHSAS18001. La société s'engage à développer à la demande, à innover en permanence et à améliorer constamment le produit dans l'environnement d'application, les performances électriques et d'autres capacités de recherche et de développement personnalisées, et à fournir sans réserve aux utilisateurs du monde entier des solutions d'alimentation compétitives.
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3 pensées sur "Lithium Battery Replacement Lead Acid : The Ultimate FAQ Guide"
WOW J'ai beaucoup appris grâce à cet article ! continuez !...
Il semble que ma recherche de blogs informatifs sur ce sujet soit enfin arrivée à son terme ! Même si je reconnais que vous avez une vie, j'aimerais vraiment que ce blog soit mis à jour plus souvent.
J'aime ce contenu.
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