Wybór odpowiedniego typu baterii nie jest jedynie kwestią technologii, to decyzja wpływająca na opłacalność, niezawodność i ekologię całego rozwiązania. Wśród dostępnych na rynku rozwiązań najczęściej porównywane są dwie technologie: klasyczne baterie kwasowo-ołowiowe i nowoczesne baterie litowo-jonowe. Oba rozwiązania mają swoje zalety i ograniczenia, a ich dobór zależy od konkretnych zastosowań i oczekiwań użytkownika.
Czym są baterie kwasowo-ołowiowe i litowo-jonowe?
Baterie kwasowo-ołowiowe – definicja i działanie | Baterie litowo-jonowe – definicja i działanie |
Baterie kwasowo-ołowiowe to najstarszy typ akumulatorów stosowanych do magazynowania energii. Składają się z dwóch elektrod: dodatniej wykonanej z tlenku ołowiu oraz ujemnej z ołowiu metalicznego, zanurzonych w elektrolicie – roztworze kwasu siarkowego. Choć technologia ta ma ograniczoną gęstość energii i krótszy cykl życia w porównaniu do nowszych rozwiązań, jej zaletą są niskie koszty produkcji oraz sprawdzona, stabilna konstrukcja. Baterie kwasowe są powszechnie stosowane w pojazdach spalinowych (rozruch), wózkach widłowych, UPS-ach oraz niektórych pojazdach elektrycznych niskiej mocy. | Baterie litowo-jonowe to nowoczesne źródła energii, które zyskały ogromną popularność w ostatnich dwóch dekadach. Ich działanie opiera się na przepływie jonów litu między anodą (najczęściej grafitową) a katodą (wykonaną z tlenków metali) przez elektrolit. W odróżnieniu od baterii kwasowo-ołowiowych, nie zawierają płynnego kwasu, a ich budowa jest bardziej kompaktowa i efektywna energetycznie. Litowo-jonowe akumulatory oferują wyższą gęstość energii, dłuższą żywotność, szybsze ładowanie oraz mniejsze straty energii. Stosuje się je powszechnie w laptopach, smartfonach, rowerach i samochodach elektrycznych, a także w stacjonarnych systemach magazynowania energii i dużych flotach transportowych. |
Porównanie baterii kwasowych i litowo-jonowych
| Kryterium | Baterie kwasowo-ołowiowe | Baterie litowo-jonowe |
| Gęstość energii i zasięg | 30–50 Wh/kg – niska gęstość energii, krótszy zasięg | 150–250 Wh/kg – wysoka gęstość energii, większy zasięg i dłuższy czas pracy |
| Czas ładowania | 6–12 godzin – wolne ładowanie, niepraktyczne przy intensywnym użytkowaniu | 1–4 godziny (lub szybciej z opcją fast charge) – szybkie i wygodne ładowanie |
| Cykl życia i trwałość | 300–500 cykli – krótka żywotność, wrażliwość na głębokie rozładowania | 3000-10000 cykli – dłuższa trwałość, lepsza odporność na głębokie rozładowania |
| Koszt zakupu i eksploatacji | Niższy koszt początkowy, ale wyższy całkowity koszt użytkowania (TCO) z uwagi na krótszą żywotność i potrzebę częstszej wymiany | Wyższy koszt początkowy, ale niższy TCO – inwestycja zwracająca się w długim okresie |
| Wydajność w różnych warunkach | Spadek wydajności w niskich temperaturach, większe wymagania konserwacyjne (np. uzupełnianie elektrolitu) | Stabilna praca w szerokim zakresie temperatur, mniejsza potrzeba konserwacji |
| Wpływ na środowisko | Zawierają ołów i kwas siarkowy – toksyczne, wymagają ostrożnego recyklingu, większe ryzyko skażenia | Mniej toksyczne, ale produkcja zużywa więcej surowców; recykling w fazie rozwoju, jednak z dużym potencjałem ekologicznym |
Zastosowanie baterii kwasowo-ołowiowych i litowo-jonowych w elektromobilności
Technologia baterii ma kluczowe znaczenie dla wyboru źródła zasilania w pojazdach elektrycznych. W zależności od potrzeb użytkownika, budżetu i wymagań technicznych, zarówno baterie kwasowo-ołowiowe, jak i litowo-jonowe znajdują zastosowanie w elektromobilności – choć w bardzo różnych segmentach.
Baterie kwasowo-ołowiowe – gdzie się je stosuje?
Ze względu na niski koszt i prostą konstrukcję, baterie kwasowo-ołowiowe są nadal wykorzystywane w:
- Pojazdach niskiej mocy: np. elektryczne wózki inwalidzkie, niektóre starsze modele hulajnóg lub rowerów elektrycznych (głównie tańsze modele budżetowe).
- Wózkach widłowych i pojazdach magazynowych: szczególnie tam, gdzie możliwe jest planowe ładowanie w nocy i nie jest wymagana wysoka wydajność.
- Pojazdach komunalnych: takich jak pojazdy do sprzątania ulic, gdzie nie liczy się prędkość ani zasięg, a niskie koszty.
- Systemach zasilania pomocniczego (12V): w samochodach hybrydowych i elektrycznych, jako źródło zasilania elektroniki pokładowej.
Baterie litowo-jonowe – dominujące zastosowania
Ze względu na wysoką wydajność, szybkie ładowanie i dużą gęstość energii, baterie litowo-jonowe są obecnie standardem w nowoczesnej elektromobilności, w tym:
 |  |  |  |
| Hulajnogi i rowery elektryczne | Samochody elektryczne | Autobusy i floty miejskie | Magazyny energii |
| Nowsze modele wykorzystują wyłącznie baterie litowo-jonowe, oferując większy zasięg i szybsze ładowanie. | Praktycznie wszystkie współczesne modele (Tesla, Volkswagen ID.4, Nissan Leaf, Hyundai Ioniq, itp.) bazują na litowo-jonowych ogniwach. | Pojazdy takie jak Solaris Urbino Electric czy Mercedes eCitaro wyposażone są w baterie litowo-jonowe o dużej pojemności. | Domowe (np. Tesla Powerwall) i przemysłowe systemy magazynowania energii bazują głównie na litowo-jonowych rozwiązaniach z racji ich trwałości i efektywności. |
Podsumowanie: Którą technologię baterii wybrać?
| Baterie kwasowo-ołowiowe Baterie kwasowo-ołowiowe są nadal użyteczne w prostych, ekonomicznych rozwiązaniach o niskim zapotrzebowaniu energetycznym. Jeśli kluczowym kryterium jest niski koszt początkowy, a pojazd będzie używany sporadycznie lub w prostych warunkach – bateria kwasowo-ołowiowa może być uzasadnionym wyborem. |
|
|
Baterie litowo-jonowe Baterie litowo-jonowe dominują w pojazdach o wyższych wymaganiach – oferując lepsze osiągi, dłuższy czas pracy i mniejszą masę. Jeśli klientowi zależy na wydajności, niezawodności, dłuższym zasięgu i niższych kosztach w dłuższej perspektywie – zdecydowanie lepszym rozwiązaniem będzie bateria litowo-jonowa. |
