Jel Akü Mü Li̇tyum Akü Mü ?

[Gezgin Solar Enerji]

Gündelik hayatımızda enerji depolama üniteleri her yerde karşımıza çıkmaktadır.

Başta elimizde sürekli kullandığımız cep telefonları, araçlarımızın starter aküleri, dronelar, elektrikli bisikletler, vs.

Akü tiplerine göre ömürleri ve fiyatları vardır.

Günümüzde herkes kesintisiz enerji isterken akü maliyetleri ne yazık ki azımsanmayacak derecede yüksektir.

Ancak doğru bilinen yanlışlardan ötürü ülkemize yılda milyonlarca kurşun asid akü girişi olmakta ve kurşun çöplüğüne dönmekteyiz. Üstüne üstelik her iki yılda bir hatta her yıl aküler arızalanmakta tüketici aküyü satana yüklenmektedir.

Ülkemizde bir çok akü satıcısı (aracı) sattığı akünün ömrünü anlatacak bilgiye sahip olmadığı gibi alıcılar da araştırmadan ucuza koşayım derken daha pahalıya alımlar yapmaktadır.

Bu yazımı yazma sebebimi, artık Lityum Akülerin kullanım zamanının geldiğini anlatmak için yazdım.

Sebeplerini de bilgilerle beraber aşağıda sıraladık.



SORU: KALİTELİ AKÜ NE DEMEKTİR?

CEVAP: Kaliteli akü üzerindeki teknik verilerin doğru olduğunu kanıtlayan aküdür.

Şöyle ki; 12V100Ah akü var diyelim. Akünün deşarj eğrisine göre 12V yükte 1C yani 100A'de deşarj edersek bu akünün 1 saate yakın deşarj olması gerekir veya 0.5 C deşarjda 2 saat deşarj olması gerekir ki tam kapasitede olduğu anlaşılsın.



SORU: AKÜ MALİYETLERİ NEYE GÖRE HESAPLANMALIDIR?

CEVAP: Akülerin maliyeti akünün 1 defa şarj deşarj olduğu zaman oluşturduğu maliyettir.

Şöyle ki; bir akü vardır birim fiyatı 150 USD'dır. Ancak 300 defa şarj-deşarj olur atarsınız ve maliyeti döngü başına 0,5 USD olacaktır. Diğer akü 450 USD'dır ama 8000 döngü sonrası kullanım dışı kalacaktır. Bunun döngü maliyeti ise 450/8000=0,056 USD olacaktır. yani pahalı gibi görünen aslında 10 kat daha uygun fiyatlıdır.

SORU: UCUZ LİTYUM AKÜLERLE PAHALI LİTYUM AKÜLER ARASINDAKİ FARKLAR NELERDİR?

CEVAP: Aynı özellikte olduğu söylenip de aküler arasında fiyat farkları olabilir.

1. Lityum akülerin içindeki hücrelerin kapasitesi farklı olabilir.

2. Üretim tarihleri farklı olabilir

3. BMS özellikleri farklı olabilir.

4. Üretici firmanın garantörlük şartları farklı olabilir.

5. Marka değerleri olabilir.

Bilinçsiz lityum akü kullanımları daha büyük sıkıntılara yol açacaktır.

Akülere bağlanacak toplam yük miktarı, anlık akımların tepe noktaları, sürekli şarj ve deşarj akımları, şarj edecek cihazın özellikleri ile BMS'in uyumu gibi soruların cevabı bulunmalıdır.

Aynı kapasitede olduğu söylenen ancak öyle olmadığını bildiğimiz BMSlerin bile kendi içlerinde fiyat farkları o kadar fazla ki, %1000 fiyat farklılıkları oluşmaktadır.



D.o.D ve Cycle...

Aslında akü kalitesini belirleyen unsurlardan bir tanesi ve en önemlisi DoD yani Depth of Discharge yüzdesidir.

Nedir Bu DoD?

Örneğin bir akü 12V100Ah diye satılıyor ve siz bu aküyü şarj ettiniz tam dolu diye bir kenara koydunuz. Lazım oldu enerji çekeceksiniz ve 1.2 kWh bir yükte 1 saat çalıştırmayı hedeflediniz.

Yanıldınız!!!

Akünün DoD oranı %100 ise yanılmadınız ama %96 ise buradan 1 saat boyunca yük çekemezsiniz. yaklaşık 57 dk boyunca enerji çekebilirsiniz. Yani %4 enerji depolama eksikliğiniz vardır.

CYCLE Life

Bir akü alırken satıcıya sorarsanız, bu akü bana kaç yıl dayanır? Akü satan kişi veya firma size derse ki 5 yıl gider 10 yıl gider ve hiç bir hesabı yoksa size sunabileceği, siz buna inanmayın.

JEL ve kuru tip akülerin ömrü 200-400 cycle civarında gezerken Lityum aküler 1000 cyle ile 12000 cycle arasında ömür verirler.

%100 deşarj edilen bir akü için doldur boşalt sayısına cycle diyebilirsiniz.

Özellikle offgrid güneş enerji sistmelerinde, solar sokak aydınlatma direklerinde genelde jel akü kullanılır ki bu en maliyetli çözümdür.

Neden Çok Maliyetli?

Jel aküler için 1 kVAh kapasiteye ortalama 150-200 USD ödeme yaparsınız. Bu aküyü her gün doldur boşalt yaparsanız bu aküyü maksimum 1 yıl kullanabilirsiniz. Yani her bir gün için bu aküye ortalamada 0,5 USD/gün ödeme yaparsınız. Çünkü ömrü ortalama 300-350 cycle.

Lityum Akü kullanırsanız eğer 300-500 USD arası her 1 kVAh için ödeme yaparsınız. Bu akü de size en az 8000 cycle %80 garanti verir. Ortalama 4000 cycle rahatlıkla kullanabilirsiniz. Her gün şarj deşarj yapacağınızı düşünürsek 4000 / 365 gün =11 yıl kullanabilirsiniz. 11 yıl sonra hala akü ölmemiştir sadece kapasitesi azalmıştır. Bu akünün 4000 cycle için her bir döngüsü için ise 0,1 USD/gün ödeme yapmış olursunuz, 8000 cycle için ise 0,05 USD/döngü maliyet oluşturur.

Yukarıdaki basit hesap dikkatlice incelenecek olursa aslında Lityum aküler JEL akülerden 10 kat daha ekonomiktir diyebiliriz.

Akü ihtiyacı olan kişilerin her yıl akü değiştirmeyi sevenler haricinde olanların kesinlikle bu hesaba dikkat etmesi ceplerinin sağlığı için önemlidir.

BMS; BATTERY MANAGEMENT SYSTEM

Lityum esaslı akülerin şarj deşarjı kontrol altına olmalıdır. Çünkü bu akülerin kısa devresi bazı tehlikeli durumlara yol açabilir.

Bu yüzden bütün hücreler ölçüm altında tutularak maksimum akım ve gerilim değerleri akü içindeki BMS ile sabitlenir kontrol altında tutulur.

Böylece akü ömrü uzar ve güvenli şekilde kullanımı sağlanır.

Lityum aküler JEL akülere göre her açıdan avantajlıdır. Lityum aküler daha uzun ömürlü, daha hafif, daha hızlı şarj deşarj olabilir ve daha çevrecidir.

Aşağıdaki grafikte örnek bir lityum akü döngü ve ömür grafiği verilmiştir.

Grafikte görüleceği üzere 25 C sıcaklıkta çalışan bir lityum batarya 3800 döngü sonrasında hala %85 kapasite ile hizmet verebilmektedir.

AŞAĞIDAKİ GRAFİK ise JEL Akülerin Döngü ve Ömür Grafiğidir.

Grafiğe göre JEL akünün ömrü %100 DOD ile 350 cycle civarındadır.

Bu tip aküleri ne kadar az boşaltırsak yani dibine kadar deşarj etmeyip örneğin %40ını kullanarak şarj deşarj yaparsak akü ömrü 1200 cycle sayısına kadar ulaşmaktadır.

Buradan çıkarılacak ders ise;

1 adet akü kullanarak 1 yıl ömür oluşturulabiliyorsa 3 adet akü kullanarak akülerin tamamını 4 yıl kullabilir hale gelebiliyoruz.

Aküleri dibine kadar boşaltmayacak iekilde tasarım yapılması önemlidir.

Piyasada en çok kullanılan bu iki tip akü üzerine dursak da,

OPZ veya OPZs dediğimiz yine kurşun asit esaslı aküler de 1000 cycle ömürlere hatta 2000 cycle a kadar giden ömrülere sahiptir. lakin ağırlık, fiyat fayda değerleri hesaplandınğında zorunlu olmadıkça kullanılması ekonomik olmayan akülerdir.

Akü tercihi yaparken mutlaka grafiklerin okunması ve anlaşılması gerekir. Kötü akü yoktur, yanlış proje kötü tercih vardır diyebiliriz.

 

[Doğrucu Davut]

.
Fatma hanım, iletinizin teorik geçerliliği yanında, umarım LFP akülerin karavan kullanımını da dikkate almak gerektiğinde hemfikir olmalıyız ?

Bilmem karavan tecrübeniz bulunuyor mu ? İzninizle şöyle yazayım.
Biz karavanlarımızı senelik tatil ve hafta sonu kaçamaklarıyla yılda ortalama 35-40 gün kadar kullanmaktayız. Emekliler için bu sayının daha fazla olması yanında, az bir yüzdeyle de aramızda tam yaşamını karavanlarında geçirenler bulunmakta. Bu son gurup için LFP akülerin tartışmasız avantajlarına karşın, diğer gurupların gereksinimlerine ~10 senelik bir zaman diliminde 350 döngüye sahip jel veya AGM bir akü bile kolaylıkla cevap verebilmekte. Üstelik bizim yollarda alternatör, kamplarda şebeke ve güneşli havalarda da solardan doğrudan elektrik ediniyor olmamız, bu döngüyü tam yüzdeyle kullanmamızı bile gereksiz bırakmakta. Bu da sonuçta çok daha fazla döngü kapasitesi bile demek.

Yani kısaca karavancı yaşamı için LFP akülerin hafifliği ve daha hızlı dolup boşaltılabilmeleri avantajına karşın, yüksek döngü sayısı baz alınarak jel akülerle yapılan birim fiyat karşılaştırmasının, biz karavancılar açısından bir anlamı bulunmamakta..
Her çeşit taşıt araçlarında, telekominikasyon baz istasyonlarında, bina ve benzeri solar sistemlerinde elektrik depolama için ise zamanımızda ideal çözüm olmaktalar.

“Kötü akü yoktur, yanlış proje kötü tercih vardır” demekte haklısınız.
Karavancılar, Jel ve AGM akü fiyatındaki B ve C sınıfı hücrelerden toplanmış LFP aküleri tercih edilebilirler. Fakat daha pahalıları fiyat/payda dengesiyle neredeyse tüm karavancıların kullanım amacını aşmakta.


Dikkatten kaçmaması için de grafiklerde verilen döngü sayılarının LiFePO4 hücreleri için olduğunu tekrar yazmak isterdim. Bilindiği üzere set olarak toplanmış akülerin döngü sayısı, her zaman daha az olmakta.

 

[Gezgin Solar Enerji]

.
Fatma hanım, iletinizin teorik geçerliliği yanında, umarım LFP akülerin karavan kullanımını da dikkate almak gerektiğinde hemfikir olmalıyız ?

Bilmem karavan tecrübeniz bulunuyor mu ? İzninizle şöyle yazayım.
Biz karavanlarımızı senelik tatil ve hafta sonu kaçamaklarıyla yılda ortalama 35-40 gün kadar kullanmaktayız. Emekliler için bu sayının daha fazla olması yanında, az bir yüzdeyle de aramızda tam yaşamını karavanlarında geçirenler bulunmakta. Bu son gurup için LFP akülerin tartışmasız avantajlarına karşın, diğer gurupların gereksinimlerine ~10 senelik bir zaman diliminde 350 döngüye sahip jel veya AGM bir akü bile kolaylıkla cevap verebilmekte. Üstelik bizim yollarda alternatör, kamplarda şebeke ve güneşli havalarda da solardan doğrudan elektrik ediniyor olmamız, bu döngüyü tam yüzdeyle kullanmamızı bile gereksiz bırakmakta. Bu da sonuçta çok daha fazla döngü kapasitesi bile demek.

Yani kısaca karavancı yaşamı için LFP akülerin hafifliği ve daha hızlı dolup boşaltılabilmeleri avantajına karşın, yüksek döngü sayısı baz alınarak jel akülerle yapılan birim fiyat karşılaştırmasının, biz karavancılar açısından bir anlamı bulunmamakta..
Her çeşit taşıt araçlarında, telekominikasyon baz istasyonlarında, bina ve benzeri solar sistemlerinde elektrik depolama için ise zamanımızda ideal çözüm olmaktalar.

“Kötü akü yoktur, yanlış proje kötü tercih vardır” demekte haklısınız.
Karavancılar, Jel ve AGM akü fiyatındaki B ve C sınıfı hücrelerden toplanmış LFP aküleri tercih edilebilirler. Fakat daha pahalıları fiyat/payda dengesiyle neredeyse tüm karavancıların kullanım amacını aşmakta.


Dikkatten kaçmaması için de grafiklerde verilen döngü sayılarının LiFePO4 hücreleri için olduğunu tekrar yazmak isterdim. Bilindiği üzere set olarak toplanmış akülerin döngü sayısı, her zaman daha az olmakta.

Yılda 35-40 gün karavan kullanan bir kullanıcı için uzun ömürlü olmasına ne kadar önem verir tartışılır haklısınız.
Ben jel akü ile lityum aküyü benzetme yaparsak eski tuşlu telefonlar jel,akıllı telefonlar lityum olarak anımsatıyorum.
Teknolojiyi takip ediyorsak son teknolojik ve mantıklı seçim kesinlikle lityumdur.
Karavanda hiç kalmadım ama eminim son derece keyifli muazzam birşey.
Belki 40 yaşımdan sonra bende karavana geçerim

 

[bartek]

Evrim Ağacı videoalarını youtube da bilmiyorsanız, mutlaka izlemeye alın.
Gerçi cep telefon pillerini anlatıyor ama bu kadar kolay anlaşılır bilimsel anlatım başka yerde zor bulursunuz
Jel akü mü lityum akümü konusunda net bilgi oluşabilir beyninizde.

Video: https://www.youtube.com/watch?v=kTmQAv6SO6E

 

[Doğrucu Davut]

.

Evrim Ağacı videoalarını youtube da bilmiyorsanız, mutlaka izlemeye alın.

Kesinlikle !
Evrim ağacının videolarını izlerken hep daha evvel neden rastlamadım diye hayıflanıyordum, şimdi benim sadece üç abonemden en sevileni durumunda.

Birkaç sene evveline kadar LFP aküler için bilimsel makaleler hariç, değil pil üreticilerinin, Wikipedia’nın bile “Takvİm yaşı”ndan bahsettiğine neredeyse rastlayamazdınız. Fakat günümüzde mızrak artık cuvala sığmıyor olmalı.
Aslında alet pillerimizin kapasitesinin zamanla azaldığı devamlı gözümüzün önünde olduğu halde, dikkatin sadece yüksek döngü sayısına odaklandırılmış olması, tipik bir pazarlama başarısı sayılmalı.

Ben biz çoğu karavancı için B tipi hücreli olanları hariç üç misli kadar pahalı A tipi kaliteli bir çözümü , yukarıda yazdığım gerekçeler açısından mantıklı bulamıyorum. Bence ayni kapasite için hızlı dolum-boşaltım ve hafifliği ile ilgili olmak üzere en fazla bir buçuk misli ücret anlamlı olabilirdi.

Herneyse bakın YZ yukarıdaki teknik videodan takvim yaşı için aklımızda kalacakları nasıl özetlemiş.
Yazı ayni amaçlı iki farklı sorunun cevapları olduğundan, biraz kendini tekrar ediyor etkisi yapmakta.

“
LiFePO4 (lityum demir fosfat) piller için "takvim yaşı", üretilmesinden bu yana geçen süre açısından pilin yaşını ifade eder. Lityum demir fosfat pillerin sınırlı bir ömrü olduğunu ve zamanla yıpranacağını anlamak önemlidir.
LiFePO4 piller kullanılmadığında bile yaşlanır. Depolama sırasında veya kullanılmadıklarında, şarjlarını yavaş yavaş kaybederler ve pilin içindeki kimyasal işlemler nedeniyle kapasite kaybedebilirler. Bu, pilin kapasitesinin zamanla azalmasına neden olabilir.


Bir LiFePO4 pilin kapasitesi şarj ve deşarj döngülerinin sayısından da etkilenebilir. Bir şarj döngüsü, akünün tamamen boşalması ve tamamen yeniden şarj edilmesinden oluşur. Her şarj döngüsü aküde bir miktar aşınma ve yıpranmaya neden olur ve bu da ömrünü etkileyebilir.

Bu nedenle takvim yaşı, ne sıklıkta kullanıldığına bakılmaksızın akünün üretildiğinden bu yana ne kadar süredir var olduğunun bir ölçüsüdür. Bir LiFePO4 pilin ömrünü değerlendirmek ve özellikle pil elektrikli araçlar veya enerji depolama sistemleri gibi enerji yoğun veya kritik bir uygulamada kullanılıyorsa ne zaman değiştirilmesi veya yenilenmesi gerekebileceğini anlamak için önemli bir metriktir.

…

LiFePO4 bataryaların takvim yaşlanması çeşitli faktörlerden etkilenir. LiFePO4 batarya yaşlanmasını etkileyebilecek en önemli faktörlerden bazıları şunlardır:

1. **Sıcaklık**:
Yüksek sıcaklıklar, lityum demir fosfat pillerin kimyasal yaşlanma sürecini hızlandırır. Yüksek ortam sıcaklığı, batarya içindeki kimyasal reaksiyonların daha hızlı gerçekleşmesine neden olarak kapasitenin ve ömrün azalmasına yol açabilir.

2. **Depolama**:
LiFePO4 piller depolama sırasında da yaşlanır. Akünün uzun süre şarjlı veya deşarjlı durumda bırakılması kapasite kaybına neden olabilir. İdeal olarak, LiFePO4 aküler depolama sırasında yaşlanmayı en aza indirmek için kapasitelerinin yaklaşık %40-60'ında depolanmalıdır.

3. **Şarj Durumu**:
Yüksek şarj durumu aküdeki yaşlanma süreçlerini hızlandırabilir. Aşırı yüksek şarj durumları veya akünün tamamen boşalmış durumda bırakılması, ömrünü etkileyecek kimyasal değişikliklere neden olabilir.

4. **Şarj ve deşarj derinliği**:
Derin şarj ve deşarj döngüleri bataryayı daha hızlı eskitebilir. LiFePO4 pillerin tamamen deşarj edilmemesi, bunun yerine ömürlerini uzatmak için kısmi deşarjın (kısmi şarj) tercih edilmesi önerilir.

5. **Şarj ve deşarj hızı**:
Yüksek amperlerde hızlı şarj ve deşarj, akü içindeki kimyasal reaksiyonları hızlandırabilir ve ömrün kısalmasına neden olabilir.

6. **Döngü ömrü**:
LiFePO4 akülerin kapasiteleri belirgin şekilde azalmadan önce sınırlı sayıda şarj ve deşarj döngüsü vardır. Batarya ne kadar çok döngüden geçerse, o kadar çok yaşlanır ve kapasite kaybeder.

7. **Kalite ve üretim**:
Malzemelerin kalitesi ve akünün üretim süreci de yaşlanmada rol oynar. Özenle üretilmiş yüksek kaliteli aküler genellikle daha uzun ömürlüdür ve erken yaşlanmaya daha az eğilimlidir.

LiFePO4 akülerin ömrünü ve performansını optimize etmek için bu faktörleri göz önünde bulundurmak önemlidir. Dikkatli kullanım, uygun depolama ve kullanım takvim yaşlanmasının olumsuz etkilerini azaltabilir.
“