AGM vs LiFePO4 – Który akumulator wybrać do zasilania awaryjnego?

W dobie rosnącej potrzeby niezawodnych systemów zasilania awaryjnego, wybór odpowiedniego typu akumulatora staje się kluczowy.
Najczęściej analizowanymi rozwiązaniami są akumulatory AGM oraz nowoczesne akumulatory LiFePO4 (LFP). Oba typy mają swoje zalety, jednak to akumulatory LFP coraz częściej stają się preferowanym wyborem – zwłaszcza w bardziej wymagających aplikacjach takich jak zasilacze awaryjne UPS, systemy fotowoltaiczne czy mobilne źródła energii off-grid.

• Jakie są główne różnice między akumulatorami AGM a LiFePO4?
• Jakie są zalety i wady akumulatorów AGM?
• Jakie są zalety i wady akumulatorów LiFePO4?
• Czy akumulatory LiFePO4 można ładować w niskich temperaturach?
• Co to jest BMS i jaką rolę pełni w akumulatorach LiFePO4?
• Co to jest balansowanie ogniw i dlaczego jest ważne w akumulatorach LiFePO4?
• Jakie są rodzaje balansowania ogniw i który z nich jest bardziej efektywny?
• Który typ akumulatora (AGM czy LiFePO4) jest lepszy do zasilania awaryjnego i dlaczego?

Czym różni się akumulator AGM od LiFePO4?

Akumulator AGM – tradycyjne rozwiązanie

AGM (Absorbent Glass Mat) to typ akumulatora kwasowo-ołowiowego, w którym elektrolit znajduje się w chłonnych matach z włókna szklanego. Są to urządzenia sprawdzone, stosunkowo tanie i łatwe w obsłudze.

Zalety AGM:

• Niska cena zakupu
• Bezobsługowy
• Odporność na chwilowe przeciążenia prądowe
• Relatywnie dobra wydajność przy niskich temperaturach

Wady AGM:

• Krótsza żywotność (zazwyczaj 4-10 lat w zależności od jakości akumulatora)
• Duża masa i objętość w stosunku do pojemności
• Wolniejszy proces ładowania
• Ograniczona głębokość rozładowania (zalecane max. 50%)
• Mniejsza pojemność w niskich temperaturach
• Mniej energii przy dużym prądzie rozładowania
• Wysoka podatność na uszkodzenia przy głębokim rozładowaniu

Akumulator LiFePO4 (LFP) – nowoczesna alternatywa

LiFePO4, znany także jako LFP, to akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy, który zyskuje na popularności w zastosowaniach, gdzie liczy się długa żywotność, bezpieczeństwo i niski współczynnik samorozładowania.

Zalety LiFePO4:

• Bardzo długa żywotność (nawet 2000–7000 cykli)
• Możliwość głębokiego rozładowania (do 100%)
• Nawet 3x mniejsza waga niż AGM
• Szybsze ładowanie
• Oddanie 100% pojemności przy rozładowaniu dużym prądem
• Niska utrata pojemności w czasie
• Wysoki poziom bezpieczeństwa termicznego i chemicznego

Wady LiFePO4:

• Wyższy koszt początkowy
• Wymaga specjalnego systemu zarządzania (BMS)
• Wymagana odpowiednia ładowarka
• Problemy z ładowaniem poniżej 0°C bez dodatkowego ogrzewania

LiFePO4 w zimie – ładowanie poniżej zera i mata grzewcza

Jedną z istotnych barier dla akumulatorów LiFePO4 jest ich zdolność do ładowania w niskich temperaturach. Poniżej 0°C elektrolit w akumulatorze LFP staje się mniej przewodzący, co może prowadzić do trwałego uszkodzenia ogniw przy próbie ładowania.

Rozwiązanie? Akumulatory LiFePO4 z wbudowaną matą grzewczą, aktywowaną przez BMS, która podgrzewa wnętrze akumulatora do bezpiecznego poziomu przed rozpoczęciem procesu ładowania. System działa automatycznie i znacząco zwiększa funkcjonalność akumulatora w chłodnych warunkach (m.in. w systemach zasilania awaryjnego, w kamperach czy stacjach off-grid).
Mata grzewcza pobiera energię z ładowarki, nie z samego akumulatora. Więc nie ma problemu, że naładowany akumulator sam się rozładuje poprzez podgrzewanie się.

Rola BMS (Battery Management System) w akumulatorach LiFePO4

Każdy nowoczesny akumulator LiFePO4 wyposażony jest we wbudowany układ BMS, który nadzoruje i chroni cały system. Jego główne funkcje to:

• Ochrona przed przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem
• Kontrola temperatury ładowania i rozładowywania
• Ograniczenie prądu ładowania/rozładowania (wyłączenie)
• Balansowanie ogniw

Dzięki BMS użytkownik zasilacza awaryjnego UPS może mieć pewność, że ogniwa pracują w optymalnych warunkach, co przekłada się na dłuższą żywotność i wyższy poziom bezpieczeństwa.

Balansowanie ogniw – klucz do trwałości i wydajności LiFePO4

Akumulatory LFP składają się z wielu ogniw połączonych szeregowo. Każde z tych ogniw ma nieco inną charakterystykę, przez co z czasem mogą się nierównomiernie ładować i rozładowywać. Balansowanie ogniw ma za zadanie wyrównać napięcia poszczególnych ogniw, co zapobiega degradacji baterii.

Rodzaje balansowania:

1. Balansowanie pasywne

• Nadmiar energii z przeładowanych ogniw jest rozpraszany w postaci ciepła
• Najczęściej spotykane w tańszych układach BMS
• Mała efektywność i energetyczna strata

2. Balansowanie aktywne

• Przenosi energię z naładowanych ogniw do tych niedoładowanych
• Wysoka efektywność energetyczna
• Lepsze wykorzystanie pojemności
• Idealne rozwiązanie dla bardziej wymagających aplikacji (np. zasilanie awaryjne, magazyny energii)

Podsumowanie: AGM czy LiFePO4 – co wybrać do zasilacza awaryjnego?

Jeśli zależy Ci na długoterminowym, wydajnym i bezpiecznym rozwiązaniu do zasilania awaryjnego, wybór akumulatora LiFePO4 z BMS posiadającym aktywny balanser i ogrzewaniem matą  jest zdecydowanie najlepszym rozwiązaniem. Choć koszt początkowy jest wyższy niż w przypadku AGM, inwestycja zwraca się w dłuższej eksploatacji i niezawodności.