Lityum-İyon mu Kurşun-Asit mi? Batarya Karşılaştırması
Güneş enerjisi sistemlerinden elektrikli araçlara, kesintisiz güç kaynaklarından taşınabilir cihazlara kadar modern yaşamın her alanında enerji depolama ihtiyacı vardır. Bu alanda iki teknoloji arasında yıllardır süren bir rekabet bulunmaktadır. 150 yıllık köklü bir geçmişe sahip kurşun-asit akü ve yeni nesil lityum-iyon batarya arasında çekişme hep vardır. Peki, hangisi sizin için daha uygun? Bu sorunun cevabı, bütçenize, kullanım amacınıza ve projenizin vadesine bağlıdır.
Lityum-İyon ve Kurşun-Asit Batarya Farkları
Bu iki batarya teknolojisi hem kimyasal yapıları hem de performansları açısından birbirinden tamamen farklıdır.
Kurşun-Asit Akü
1859'da icat edilen bu teknoloji, enerji depolama dünyasının "emektarı" olarak kabul edilir. Sülfürik asit ve su karışımı bir elektrolit içine daldırılmış kurşun plakalardan oluşur. Otomobil aküleri, jel aküler ve AGM aküler bu ailenin farklı üyeleridir.
Enerji Yoğunluğu Oldukça düşüktür. Bu nedenle aynı miktarda enerjiyi depolamak için fiziksel olarak çok daha ağır ve büyük olmaları gerekir.
Deşarj Derinliği (DoD) En büyük dezavantajıdır. Bir kurşun-asit akünün ömrünü korumak için kapasitesinin %50'sinden fazlasını kullanmamanız önerilir. Yani 100 Amper-saat (Ah) bir akünün kullanılabilir kapasitesi aslında sadece 50 Ah'dir. Kalan %50'lik kısmı kullanırsanız, akünün ömrü ciddi şekilde kısalır.
Lityum-İyon Batarya
1990'larda ticarileşen bu teknoloji, lityum iyonlarının anot ve katot arasında hareket etmesi prensibiyle çalışır. Cep telefonlarından dizüstü bilgisayarlara kadar hemen her yerde kullanılırlar. Enerji depolama sistemleri için genellikle en güvenli alt türü olan Lityum Demir Fosfat (LiFePO4) tercih edilir.
Enerji yoğunluğu çok yüksektir. Aynı kapasitedeki bir kurşun-asit aküden yaklaşık 3-4 kat daha hafif ve daha küçüktür. Bu, özellikle yer kısıtı olan projelerde büyük avantaj sağlar.
Deşarj derinliği (DoD) bu konuda açık ara önde gider. Bir lityum-iyon batarya, kapasitesinin %80 ila %90'ını (hatta bazı durumlarda %100'ünü) ömründe ciddi bir kayıp olmadan güvenle kullanmanıza olanak tanır. 100 Ah bir lityum bataryanın kullanılabilir kapasitesi 80-90 Ah'dir.
Hangi Batarya Daha Uzun Ömürlü?
Batarya ömrü, takvim yılından ziyade "çevrim ömrü" ile ölçülür. Bir çevrim, bataryanın tam olarak doldurulup boşaltılmasını ifade eder. Batarya karşılaştırması yaparken bu metrik çok önemlidir.
Kurşun-Asit Akü Çevrim ömrü, deşarj derinliğine (DoD) bağlı olarak dramatik şekilde değişir:
- %50 DoD (önerilen) ile kullanıldığında kaliteli bir jel veya AGM akü 1000-1500 çevrim sunabilir. Standart sulu tiplerde bu rakam 300-700 çevrime kadar düşebilir.
- %80 DoD ile kullanılırsa ömrü 300-400 çevrime kadar düşebilir, bu nedenle kesinlikle tavsiye edilmez.
Lityum-İyon Batarya Ömrü Deşarj derinliğinden çok daha az etkilenir:
%80-90 DoD ile kullanıldığında 3000 ila 7000+ çevrim arasında bir ömür sunarlar.
Bazı yüksek kaliteli LiFePO4 bataryalar 10.000 çevrime kadar dayanabilir.
Bir lityum-iyon batarya, doğru kullanılmış bir kurşun-asit aküye göre 5 ila 10 kat daha fazla çevrim ömrüne sahiptir. 15-20 yıllık bir kullanım süresinde, bir lityum batarya bankası kullanmaya devam ederken, 3 veya 4 kez kurşun-asit akü bankası değiştirmeniz gerekebilir.
Şarj Süresi ve Verimlilik Karşılaştırması
Enerji depolama sistemlerinde verimlilik, özellikle güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarında büyük bir öneme sahiptir.
Verimlilik Farkları
Kurşun-Asit akü ortalama %80-85 verimliliğe sahiptir. Yani şarj etmek için verdiğiniz enerjinin %15-20'si ısı olarak kaybolur. Güneş panelinden gelen 100 Watt enerjinin sadece 80-85 Watt'ı depolanır.
Lityum-İyon Batarya %95 ila %99 arasında olağanüstü bir verimliliğe sahiptir. Kayıp neredeyse sıfırdır. Güneş panelinden gelen 100 Watt enerjinin 95+ Watt'ı depolanır.
Şarj Hızı
Kurşun-Asit Akünün şarj olması oldukça yavaştır. Tam kapasiteye ulaşmak için "emilim" ve "doldurma" adı verilen yavaş şarj aşamalarına ihtiyaç duyar. Tam şarj 8-12 saat sürebilir. Bu durum, özellikle güneşin kısa süre göründüğü bulutlu havalarda dezavantaj yaratır.
Lityum-İyon Batarya ise çok hızlı şarj olabilir. Yüksek akımı kaldırabilir ve 1-3 saat gibi kısa sürelerde tam kapasiteye ulaşabilir. Anlık yüksek enerjiyi bile hızla yakalayıp depolar.
