SlideShare a Scribd company logo
1 of 14
Download to read offline
www.nece
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ba
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
es.com            
atterie
AL
           ©2016
es	for
LM®	P
6 NEC Energy 
	Toug
Produc
Solutions, Inc
gh,	Cr
t	Line	
c. All rights re
itical	
vs.	Le
eserved.         
Appl
ad‐Aci
                  P a
icatio
id:	
a g e  | 1 
ons
2 | P a g e  
Introdu
Lead‐acid batt
improvement
low energy de
and total cost
their usefulne
density solutio
over lead‐acid
emerging app
utility and ben
Lead‐Ac
A typical 12 V
12.6 V to 12.8
constructions
Flooded	B
Flooded lead‐
maintained. S
must remain i
and to preven
Sealed	Lea
There are two
material that 
are often refe
constructed to
or 3 times as m
Gelled Electro
avoided. Typic
Absorbed Gla
batteries, they
Advanced
Advanced lead
battery perfor
purity of the l
Lithium
The term lithi
secondary or 
energy is stor
Energy is stor
electrodes. Lit
shaped as cyli
generally sepa
Magnesium, o
Nickel, and Al
chemistry wit
amounts of si
volume and w
shown in Figu
           
ction	
teries have been
ts in design, cons
ensity have mad
t of ownership in
ess and advantag
ons. Lithium‐ion
d batteries. The 
plications and in 
nefits of NEC Ene
cid	Batter
 lead‐acid batte
8 V nominal. The
 has a number o
Batteries	
‐acid batteries h
Standard flooded
in an upright po
nt leakage. Flood
ad‐Acid	(SL
o types of sealed
does not require
erred to as Valve
o vent retained 
much per unit ca
olyte – The elect
cal batteries of t
ss Mat (AGM) – 
y will not leak ac
d	Lead‐Acid	
d‐acid usually pe
rmance in some
ead, its mechan
m‐Ion	Batt
um‐ion refers to
rechargeable ce
ed using lithium
ed by the insert
thium‐ion cells c
indrical or prism
arated into two 
or others) and lit
uminum). These
h the anodes m
licon. Lithium‐io
weight compared
re 1.  
n in service for o
struction, and m
e them less than
n frequent and d
ges. Lithium‐ion 
n batteries are ga
benefits of lithiu
use cases where
ergy Solutions A
ries	
ry is constructed
ere are two basic
of product variat
ave a conventio
d batteries are lo
sition with valve
ded batteries are
LA)	Batteries
d lead‐acid batte
e regular mainte
e Regulated Lead
gas if pressure b
apacity as floode
rolyte is a jelly a
this type may on
The electrolyte 
cid but they can
Batteries	
ertains to variou
 dimension such
ical dimensions 
teries	
o a family of che
ells, which all sha
m‐ions in the cath
ion of lithium io
consist of anode
matic cells. Lithiu
groups: Lithium
thium metal oxid
e materials cons
ade in some cas
on batteries stor
d to lead‐acid or
over a century w
materials have in
n ideal in a grow
deep cycling app
battery packs h
aining increasing
um‐ion technolo
e lead‐acid batte
ALM® lithium‐ion
d using six 2 V no
c constructions u
tions that addres
nal liquid electro
ow cost and if pr
e caps not invert
e typically the he
s	
eries. Gelled elec
enance and can 
d‐Acid (VRLA) ba
builds up due to 
ed batteries.  
and so will not le
nly last for 2 or 3
is held between
 withstand carel
us incremental im
h as cycle life or 
or thickness, or
mistries used fo
are a common tr
hode and anode
ns in/out of the 
e and cathode m
m‐ion batteries 
 metal phosphat
de (Cobalt, Man
titute the catho
es of carbon wit
e the most ener
 any other chem
         
with broad use ac
creased reliabilit
wing number of a
plications, even u
ave emerged in 
g usage in indust
ogy over lead‐aci
eries are simply 
n battery produc
ominal (2.10 V t
used today, floo
ss specific applic
olyte with remo
roperly maintain
ted. This is to ins
eaviest lead‐acid
ctrolyte and Abs
be oriented in a
atteries. They do
stressful charge
eak. Since the ele
3 years in hot clim
n the plates abso
less treatment a
mprovements to
discharge perfo
 by introducing 
or 
rait: 
. 
aterials 
are 
te (Iron, 
ganese, 
de 
th small 
rgy per 
mistry as 
  N
cross many appl
ty and kept initi
applications. Add
under extreme t
 recent years as 
trial, communic
id batteries are 
not practical or 
ct family versus 
o 2.14 V) cells co
oded (wet) and s
cations and requ
ovable caps so th
ned are not over
sure gas venting
d battery type fo
sorbed Glass Ma
any direction wit
o not vent gas un
e or discharge. T
ectrolyte cannot
mates, although
orbed in a fine b
and are less sens
o lead‐acid cell c
ormance. The im
specific element
Figure 1
NEC Energy Solut
ications and ind
al costs low. Ho
ditionally, the pe
temperature env
 small size, light
ations, motive, a
being realized in
cost effective. T
lead‐acid batter
onnected in seri
ealed batteries.
uirements.  
he electrolyte ca
rly sensitive to h
g, access to regu
or a given voltag
at (AGM). These 
thout concern fo
nder normal ope
The major drawb
t be diluted, ove
h with good care
boron‐silicate ma
sitive to overcha
construction. The
provements are
ts to enhance pe
1:  Energy Densi
tions white pape
dustries. Over th
wever, size, wei
erformance, ser
vironments furth
 weight, and hig
and military app
n a number of ne
This paper review
ries. 
ies for a battery 
 Each of these b
an be monitored
high charging vol
lar electrolyte re
ge and capacity. 
batteries use el
or electrolyte lea
erating condition
back is they cost 
er charging must
e they can last fo
at. Like gelled el
arging.  
ese are usually i
e realized by con
erformance or s
ity and Specific 
er, 082016       
e years, 
ight, and 
rvice life, 
her limits 
gh energy 
plications 
ew and 
ws the 
 pack that is 
battery 
 and 
ltages. They 
eplenishing, 
ectrolyte 
akage. They 
ns, but are 
between 2 
t be 
or 5 years.  
ectrolyte 
mproved 
ntrolling the 
ervice life. 
Energy 
               
NEC Energy Sol
Lithium iron p
phosphate ce
make a batter
3.7 V nominal
applications. L
and can be or
outgassing un
Compar
Battery	Ca
Battery capac
Amp‐hour, Ah
deliver 20 A fo
metric for this
C‐rate metric 
cell, vehicle b
The realizable
capacity. For e
10 Ah, this eq
be 5 A for 2 h
Batteries are s
Nominal capa
given battery,
Lead‐acid batt
capacity varie
is, the smaller
current increa
discharge curr
Lithium‐ion ba
discharge curr
capacity at hig
batteries expe
Effect to the e
 
The comparis
lithium‐ion ba
Fig
lutions white pa
phosphate (LiFeP
lls and have a 3.
ry pack of 13.2V
l cell voltage, an
Lithium‐ion batt
riented in any di
nder normal ope
ring	ALM®
apacity,	Am
city refers to the 
h). One Amp‐hou
or 1 hour, howe
s relationship is 
allows certain b
atteries, to large
e capacity of all b
example, a 1C ra
uates to a disch
ours. The time t
specified by a na
city is the total A
, usually provide
tery nameplate 
es greatly with C‐
r the available ca
ases. This is calle
rent. 
atteries typically
rent. The NEC En
gh discharge cur
eriences very litt
extent of lead‐ac
on of the capaci
attery is shown i
ure 3:  Capacity
per, 082016     
PO4) cells are the
.3 V nominal vol
nominal. Lithium
d hence are mo
tery packs, regar
rection. There is
rating condition
 
®	Lithium
mp‐hour	(Ah
amount of char
ur equals 1 ampe
ver, in practice, 
called C‐rate, w
battery specificat
e grid storage sy
batteries varies w
ate is the curren
arge current of 
o discharge is of
ameplate capaci
Amp‐hours (Ah)
ed as part of its s
capacity is typic
‐rate. The availa
apacity and ener
ed the Peukert Ef
y have nameplat
nergy Solutions 
rrents or C‐rates
tle internal resis
cid batteries.  
ity change for a 
n Figure 3 and F
y vs. Discharge R
                   
e most common
tage. Four cells 
m metal oxide‐b
re difficult to co
rdless of cell typ
s no issue with e
ns.  
‐ion	and	L
)		
rge contained by
ere of current pr
the relationship
hich describes a
tions to be prov
ystem are descri
with the C‐rate a
t that discharge
10 A for 1 hour. 
ften referred to 
ity (the markete
 available when 
specification. Th
cally specified fo
able capacity dec
rgy. This is due t
Effect
1
. The Peuk
te capacities spe
ALM® lithium‐io
s greater than 1C
tance growth w
high quality 12 V
Figure 4.   Figure
Rate 
                     
n type of lithium 
are connected in
based chemistrie
onfigure for typic
e used, are light
electrolyte leakag
Lead‐Acid
y the battery, an
rovided for a pe
p between curre
 current (charge
ided independe
bed using C‐rate
at which a batte
s the full capacit
A 5C rate would
as the run time 
ed nominal capac
discharged from
is is when the b
r a 20 hour disch
creases as the di
to the increasing
ert Coefficient
1
 i
ecified at 1C or C
on battery produ
C. This is becaus
ith discharge (o
 
 
 
 
 
 
 
V, 35 Ah lead‐ac
 3 shows the cap
                   
n series to 
es have a 
cal 12 V 
tweight 
ge or 
d	Batterie
nd the typical un
eriod of 1 hour. T
ent and time for 
e or discharge) r
nt of the physica
e.  
ery is discharged
ty of a battery in
d be 50 A for 1/5
or discharge tim
city) for a partic
m 100% State‐of
attery is conside
harge time (i.e. 
ischarge current
g internal resista
is used to calcul
C/2 rates, with a
uct families exhi
e the lithium‐ion
r charge) and he
cid battery and t
pacity degradati
Figure 4:  Ca
                   
es	
nit of measureme
Theoretically, a 2
a given capacity
relative to a batt
al size of the bat
d (or charged) re
n 1 hour. For a b
5 hour or 12 min
me. 
cular discharge o
f‐Charge (SOC) t
ered empty or a
a C‐rate of C/20
t increases. The 
ance of the cells 
ate how much t
 capacity that is
bit less than 10%
n chemistry use
ence does not ex
he NEC Energy S
ion versus C‐rate
Figure 2:  N
ALM® Family 
apacity  Dischar
                    3
ent is the Ampe
20 Ah battery is 
y varies. A norma
tery’s stated cap
ttery. Batteries f
lative to its max
battery with a ca
nutes, and a C/2
or charge time (o
o the cut‐off vol
t 0% capacity. 
0). Lead‐acid batt
shorter the disc
when the disch
the capacity vari
 nearly indepen
% variation from
d in the ALM fam
xperience the Pe
Solutions ALM 1
e, and Figure 4 s
NEC Energy Solu
of Lithium‐ion B
rge Run Time 
3 | P a g e  
re‐hour (or 
able to 
alized 
pacity. The 
from coin 
ximum 
apacity of 
 rate would 
or C‐rate). 
ltage for a 
tery 
charge time 
arge 
es with 
dent of 
m nominal 
mily of 
eukert 
2V35 
shows  
utions  
Batteries 
4 | P a g e  
 
capacity degra
by less than 7
capacity. At a 
ALM 12V35 re
Battery	En
Battery energ
of Wh (Watt‐h
different state
energy of a ba
SOC to the ba
Battery	Di
Depth of Disc
charge (SOC) 
or number of 
modest cyclin
little as 30%.  
more expensi
Effective DOD
batteries at o
significantly re
take into acco
The ALM fami
discharged to
Additionally, t
(BMS) that lim
battery. 
Temperat
All battery tec
degradation d
condition.  
 
Figure 6 and F
capacity/ener
C/20 discharg
Figure 5:  Ene
           
adation versus r
% at a very high
modest C/2 rate
etains its full cap
nergy,	Watt
gy is calculated b
hour). Unlike ba
es‐of‐charge and
attery is the tota
ttery cut‐off vol
ischarging	a
harge (DOD) is a
is discharged do
charge/discharg
g requirements 
There are deep 
ve than convent
D limits are anoth
r beyond their s
educe its service
ount battery der
ily of lithium‐ion
 100% DOD, wit
the ALMs contai
mits over‐dischar
ture	Effects	
chnologies are s
due to temperat
Figure 7 show th
rgy of the ALM a
ge rate at 25 °C, t
ergy Performanc
run time. The ke
h 6C rate. At the 
e, the lead‐acid 
pacity.  
t‐hour	(Wh)
by multiplying th
ttery capacity m
d C‐rate. All batt
al Watt‐hours av
tage or 0% SOC.
and	Depth	o
a measure of how
own to 30% SOC,
ge cycles suppor
(for example, a 
cycle lead acid b
tional lead‐acid 
her significant d
pecified DOD dr
e life, requiring r
ating associated
n batteries can b
h minimal impac
n an internal Ba
rge to prevent d
on	Capacity
ubject to perfor
ure variations fr
he influence of lo
and high quality 
the lead‐acid ba
ce vs. Discharge
y point is the ca
same C‐rate the
battery capacity
)	and	Power
e discharge pow
measured in Ah, t
teries are specifi
vailable when th
. For a battery w
of	Discharge
w deeply a batte
, this would be c
rted over the life
few hundred cy
batteries that ar
batteries.  
erating factor fo
ramatically impa
replacement soo
d with their targe
be fully and repe
ct on battery life
attery Managem
amage or abuse
y	
mance or life tim
rom a nominal 2
ow temperature
lead‐acid batter
ttery energy dro
e Rate and Time 
         
pacity of the AL
e 12V35 lead‐aci
y is reduced to 7
r	(W)	
wer (Watts) by th
the energy spec
ed by a namepla
e battery is disc
with nominal ene
watts (W) of p
W for 1/5 hou
with increasin
Lithium‐ion ba
independent o
power perform
the NEC Energ
shows the ene
is the power d
the C‐rate, red
C‐rate, the 12
nameplate ca
reduced to 74
full energy.  
 
e	(DOD)		
ery is discharged
considered a 70%
e of the battery, 
ycles over the life
e optimized for 
or determining u
acts battery life. 
oner than the de
et DOD operatio
eatedly 
e. 
ent System 
e of the 
me 
0 – 25 °C 
 on usable 
ries. For a 
ops off 
  N
LM 12V35 is relat
id battery capac
75% of nameplat
he discharge tim
ification accoun
ate energy (mar
charged at a cert
ergy of 20 Watt‐
power for a one‐
ur or 12 minutes
ng C‐rate. 
attery available 
of the discharge
mance for a high
gy Solutions ALM
ergy versus C‐ra
discharge of the 
duced by less th
V35 lead‐acid ba
pacity. At a mod
4% of nameplate
d. For example, i
% DOD. For conv
 are typically ve
e of the battery)
improved cycle 
usable capacity i
Depending on t
esign life specifie
on and applicatio
Figure 
NEC Energy Solut
tively constant a
city is reduced to
te capacity. At th
me (hours). Energ
nts for the chang
rketed as nomin
tain discharge cu
‐hours, this equa
‐hour period, or
s. Like capacity, a
energy, like cap
e rate or time. Th
h quality 12 V, 3
M 12V35 lithium
te and discharge
ALM 12V35 is re
han 10% at a very
attery is reduce
dest C/2 rate, th
e energy, while t
if a fully charged
ventional lead a
ry sensitive to th
), the DOD may 
life for DOD up 
n a battery syste
he type of batte
ed in a data shee
on requirements
3:  Energy (C/20
tions white pape
across the C‐rate
o less than 50% n
his discharge rat
gy is expressed a
ge in battery volt
al energy). The n
urrent (C‐rate) fr
ates to a dischar
r 5 W for four ho
available energy
acity, is almost 
he comparison o
5 Ah lead‐acid b
‐ion battery, in 
e (run) time. The
elatively constan
y high 6C rate. A
d to less than 50
e lead‐acid batt
the ALM 12V35 r
d battery to a 10
cid batteries, th
he DOD per cycl
need to be limit
to 80%, but the
em. Discharging
ery, cycles to 50%
et. System desig
s. 
0) Over Tempera
er, 082016       
e, reduced 
nameplate 
te, the 
as a unit  
tage over 
nominal 
rom 100% 
rge of 20 
ours, or 100 
y decreases 
of the 
battery and 
Figure 5 
e key point 
nt across 
At the same 
0% 
ery is 
retains its 
00% state of 
e cycle life, 
e. For even 
ted to as 
se may be 
g lead‐acid 
% DOD may 
gners must 
ature 
               
NEC Energy Sol
rapidly with u
The ALM ener
30 °C in nomin
At a C/2 disch
capacity, whic
decreasing te
battery exper
the lead‐acid 
offering 1.6X t
as shown in F
At temperatu
However, imp
increasing tem
battery servic
Charging	
Lead‐acid batt
charge and m
Constant Curr
battery, the c
(trickle charge
discharging. T
Figure 8. The 
greater than 1
The charging s
1. Initial cap
2. Remainin
(7 – 10 h
The absorptio
slowly until th
3. Once the
minimum
This is import
by manufactu
battery will re
dimensioned 
possible to av
Some lead‐ac
batteries can 
Charging	A
The ALM fami
a drop‐in repl
float life. 
 
 
lutions white pa
sable energy red
rgy decreases at
nal energy.  
harge rate, the le
ch is described o
mperature as sh
ience a decrease
battery drops fa
to 2.3X more av
igure 7. 
res above 25 °C 
provements in ca
mperature. The b
ce life rather tha
Lead‐Acid	B
teries require a 
aximum service 
rent, Constant V
harge voltage ra
e) from 13.0 V to
The typical lead a
total recharge ti
10 hours. 
sequence is as fo
pacity of ~70% is
ng ~30% of capa
ours).  
on stage is a requ
he battery is effe
e lead‐acid batte
m.  
ant as lead‐acid 
urer. A typical lea
equire a recharg
with every disch
void self‐discharg
id batteries, suc
speed up the ch
ALM	Family
ily of lithium‐ion
acement for equ
per, 082016     
duced by ~20% a
t ~ ½ this rate, w
ead‐acid battery 
on page 3 and sh
hown in Figure 7
e in capacity and
aster between 0 
ailable energy o
the usable capa
apacity versus h
biggest impact f
n usable capacit
Batteries	
specific charging
life. The metho
Voltage (CCCV) ch
ange is 14.2 V to
o 13.2 V applied 
acid battery cha
ime for lead‐acid
ollows: 
s reached in bulk
city is reached i
uired period whe
ectively charged
ery is charged, it 
batteries have a
ad‐acid battery h
e every 6 month
harge below a sp
ge induced wear
h as deep cycle 
harge time, the c
y	of	Lithium
n batteries can b
uivalent lead‐ac
                   
at 0 °C and ~60%
with only a ~25% 
requires a dera
hown in Figure 4
7 both the ALM a
d usable energy.
°C to ‐30 °C, wit
over the same te
acity and energy 
igher C‐rate can
rom higher tem
ty. 
g sequence to as
d that is typicall
harging profile. 
 15.5 V, with a f
to keep the bat
rging profile is s
d batteries is ge
k charge stage (
n the absorption
ere the charge v
.  
requires a float
a self‐discharge,
has a self‐discha
hs at 20 °C, and e
pecified minimu
r.  
types, are const
complete charge
m‐Ion	Batter
be charged using
id batteries. Lea
                     
% at ‐30 °C. 
reduction at ‐
ting of usable 
4. At 
and lead‐acid 
. However, 
th the ALM 
emperatures 
is unchanged. 
 occur with 
peratures is on 
ssure a full 
y used is a 
For a 12 V 
loat voltage 
ttery from 
hown in 
nerally 
5 – 8 hours) 
n charge stage 
voltage is held co
, maintenance, o
, which varies wi
arge of 2% per m
every 2 months 
m SOC, it is impo
tructed to suppo
e routine is still m
ies	
g lead‐acid comp
ad‐acid float volt
                   
Figu
onstant with a ti
or trickle charge
idely by battery 
month at 20 °C, a
at 40 °C. Since t
ortant that the b
ort faster chargin
measured in hou
patible chargers 
tages may be us
Figure 
                   
ure 7:  Energy (C/
imer and the ch
e to maintain the
type (i.e. floode
and 8% per mon
the service life o
batteries remain
ng routines. Wh
urs. 
as described ab
ed without impa
8:  Lead‐Acid Ba
                    5
/2) Over Tempe
arge current dec
e SOC above a s
ed, SLA, advance
th at 40 °C. This
of a lead‐acid bat
n as fully charge
ile the use of th
bove. In this case
acting the ALM b
attery Charging 
5 | P a g e  
erature 
creases 
pecified 
ed lead) and 
 means the 
ttery is 
d as 
ese 
e, ALMs are 
batteries’ 
6 | P a g e  
 
For new desig
over lead‐acid
rate and no se
recharge is re
 The ALM fam
0% to 100% S
 3C rate (2
 6C rate (1
 4C rate (1
 9C rate (6
 
ALM 12V7
https://ww
ALM 12V3
https://ww
 
 
ALM batteries
where equipm
consumption 
fast charging c
Charging	T
Lead‐acid batt
ambient temp
voltage must 
voltage must 
lower chargin
The amount o
manufacture 
have built‐in a
charge rate ba
For ALM batte
adjustment co
disabled.  Cha
temperature c
 
The ALM char
the ALM 12V3
temperature 
Battery	Li
Battery End o
capacity to a s
energy to a lo
capacity. For l
although appl
acceptable be
can be mislea
scenario. The 
           
gns and applicati
d batteries.  Figu
elf‐discharge ind
quired. Even if t
mily, by model nu
OC. 
0 min) for the A
0 min) for the A
5 min) for ALM 
.7 min) for ALM 
7s Data Sheet: 
ww.neces.com/a
35 Data Sheet: 
ww.neces.com/a
s can be charged
ment availability 
for fuel based g
capabilities vers
Temperatur
tery chargers m
perature. As the 
decrease. As the
increase. In add
g rate and curre
of voltage and ch
and type of lead
adjustments to a
ased on tempera
eries connected 
ompensation ve
argers should co
compensation.  
rge rate must be
35 are shown in 
must be conside
ife	
f Life (EOL) is de
specified level w
oad) is more likel
lithium‐ion batte
lication requirem
efore replaceme
ding, here it is u
two major facto
ions where simp
ure 9 shows the g
duced wear, no t
the ALM SOC fall
umber, has the f
LM 12V35s 
LM 12V35i HP 
12V7s 
12V7s HP 
assets/12V7s_da
assets/NEC_12V
d at 30 – 60X fas
is critical, such a
enerators/charg
sus slower charg
re	Compens
ust adjust the ch
temperature ris
e temperature fa
ition, the charge
ent when the tem
harge rate adjust
d‐acid battery. M
automatically co
ature. Figure 10 
to lead‐acid bat
rsus temperatur
ntain instruction
e reduced as the
Table 1 to illustr
ered carefully fo
etermined by the
where an acute b
ly. For lead‐acid 
eries, the EOL ca
ments are more 
nt is desired. W
used to denote t
ors in determinin
pler or faster cha
general charging
trickle or mainte
ls to 0%, it can b
following charge
atasheet.pdf 
V35_datasheet.p
ster rate than eq
as recovery from
gers to charge up
ing lead‐acid ba
sation	
harge voltage wi
ses above 20 °C,
alls below 20 °C 
e rate must be a
mperature drops
tments varies de
Most lead‐acid ba
ompensate the v
is a typical curv
ttery chargers, t
re is not require
ns on how to dis
temperature de
rate the rate ver
r outdoor applic
e capacity reduc
battery failure (u
batteries, EOL is
apacity is usually
likely to determ
hile the term ser
he actual useful
ng service life ar
         
arging routines a
g scheme that is
enance charge is
be recharged and
e rates for 
pdf 
quivalent lead‐ac
m a power outag
p a battery array
tteries.  
ith changes in 
 the charge 
the charge 
adjusted to a 
s below ~20 °C. 
epending on the
attery chargers 
voltage and 
ve.  
he voltage 
d and should be
sable the 
ecreases below 2
rsus temperatur
cations.  
ction from the Be
unable to hold a 
s usually specifie
y lower, such as 
mine how much c
rvice life as used
 life of a battery
re calendar (or fl
  N
Figure 
Figure 10:  Le
are needed, the 
s recommend fo
s required. The s
d not suffer deg
cid batteries. Th
ge. For off‐grid s
y. Up to 90% fue
e 
e 
20 °C. Typical va
re. Charging rate
eginning of Life 
charge and deli
ed as 80% of BO
60% of BOL cap
capacity loss is 
d by battery sup
y in a given appli
loat) life and cyc
NEC Energy Solut
9:  Simple Charg
ead‐Acid Battery
ALM family offe
r ALMs. Due to t
shelf life is two y
gradation as a re
is is a major ben
systems, this me
el reduction can 
alues for 
e versus 
(BOL) 
ver 
OL 
pacity, 
pliers 
ication 
cle life.  
tions white pape
ge Profile for AL
y Charge Voltag
ers significant ad
the inherent low
years at 25 °C be
sult.    
nefit for cycling a
eans significantly
be realized usin
Table 1:  ALM
Charge Rate vs.
er, 082016       
LMs 
e vs. Temperatu
dvantages 
w discharge 
efore a 
applications 
y less fuel 
ng the ALMs 
M 12V35  
. Temperate 
               
ure 
NEC Energy Sol
Calendar	a
Calendar life i
whether in ac
battery when 
synonymous w
battery. Calen
electrochemic
exercised stat
These lifetime
lead‐acid batt
BOL capacity. 
and a lithium‐
for the lead‐a
manufacturer
Cycle	Life	
Cycle life is th
number of cyc
usually capaci
Cycle Life dep
charge (pSOC
These parame
discharge are 
lower cycle lif
performance.
For deep cycli
faced with eit
The ALM lithiu
specified at co
survive very lo
cell cycling da
> 8,000 cycles
> 14,000 cycle
> 20,000 cycle
Unlike lead‐ac
operate down
Cycle	Life	
Some applicat
charging to le
different SOC 
in unstable gr
pSOC operatio
life. This is du
SOC and dept
effects greatly
The ALM fami
which has an 
different delta
cycle life as sh
lutions white pa
and	Float	Li
s the expected b
ctive use or in sto
used in a float c
with float life, w
ndar and float lif
cal reactions tha
te either on a sh
es are expressed
tery calendar life
The estimated f
‐ion battery, at 2
cid batteries are
r.  
	
e expected batt
cles. The life tim
ity fade. For mos
pends on many f
), and charge an
eters are not alw
not always men
fe performance t
 For example, a 
ing applications 
ther oversizing th
um‐ion batteries
ontinuous 1C dis
ong under the ri
ata collect by NE
s to 80% of BOL 
es to 70% of BOL
es to 60% of BOL
cid batteries tha
n to a 60% BOL c
vs.	partial	S
tions require pa
ss than 100% SO
conditions and 
rid applications o
ons negatively im
e to the lead‐ac
h of discharge to
y reduce battery
ily of batteries u
extremely high c
a SOC cycles and
hown in Figure 1
per, 082016     
ife	
battery life dura
orage. Float life 
charge applicatio
which assumes co
fe are due to agi
at happen when 
elf or energized
d in units of time
e is defined as th
float life for thre
25 °C, are shown
e due to the batt
tery life duration
me is the number
st lead‐acid batt
actors, including
nd discharge rate
ways specified on
ntioned in relatio
than other batte
cycle life optimi
like off or weak 
he battery syste
s have up to 100
scharge and 1C c
gors of such dee
C Energy Solutio
capacity  
L capacity 
L capacity 
t usually becom
capacity extendi
SOC	
rtial State‐of‐Ch
OC. These often 
unsteady charge
or PV solar insta
mpact cycle life a
id batteries not 
o minimize elect
y life, requiring f
uses lithium Nan
cycle life. Howev
d partial SOC app
12. 
                   
tion based on ti
is the expected 
on. Calendar life
onstant float vol
ng losses induce
a battery is sitti
 and connected 
e, usually years. 
he time to capac
ee different lead
n in Figure 11. Th
tery type, qualit
n based on charg
r of cycles a batt
teries, end of life
g: temperature, 
e. 
n lead‐acid batte
on to cycle life, d
ery technologies
ized lead‐acid ba
grid back up tha
em, or planning f
0X greater cycle 
charge rate cycle
ep, fast, and freq
ons over many y
me nonfunctional
ng its useful life
arge (pSOC) ope
occur during pa
e/discharge cycl
llations. For lead
and reduce the 
operated within
trode corrosion/
frequent replace
ophosphate® (L
ver, performanc
plications still yie
                     
me aging effects
lifetime of a 
e is often 
tage use of a 
ed by the 
ng idle in a non‐
to a system. 
For example, a 
city fade to 80% 
d‐acid batteries 
he differences 
y, and 
ge/discharge cyc
tery can perform
e is when the ca
depth of discha
ery datasheets. S
despite their stro
s, even for lead‐a
attery operated 
at often demand
for frequent rep
life as compared
es, with a 100% 
quent cycling. Th
ears. The results
l below 80% BOL
. 
eration – i.e. 
rtial cycling ove
es that can occu
d‐acid batteries,
overall service 
n their optimum 
/sulfation. These
ement. 
iFePO4) cells, 
ce across 
elds very high 
                   
s, 
‐
cling effects, ind
m before it fails t
pacity falls belo
rge (DOD) per cy
Specifically, the 
ong effect on it.
acid batteries th
at 30% DOD has
d energy to grea
placement of bat
d to typical lead
depth of discha
he cycle life for t
s at 25 °C are as
L capacity, the A
r 
ur 
, 
 
e 
Lea
Fig
                   
dependent of tim
to meet certain p
w 80% BOL.  
ycle, average an
charge and disc
 Lead‐acid batte
hat are optimize
s a ~3X greater c
ater than 50% DO
tteries due to re
‐acid batteries. 
rge DOD. Lead‐a
the ALM shown 
 follows. 
ALM lithium‐ion 
Figure 4:  Typic
d‐Acid and Lithi
gure 12:  ALM Ce
                    7
me aging; expres
performance cri
nd/or partial Stat
charge rates and
eries, in general,
d for cycle life 
cycle life than at
OD, a system de
duced lifetime. 
The ALM cycle l
acid batteries ca
below is based 
battery will con
cal Float Life:  
ium‐Ion Batterie
ell: Cycle Life vs.
7 | P a g e  
ssed in the 
iteria, 
te‐of‐
d depth of 
, have much 
t 80% DOD. 
esigner is 
ife is 
annot 
upon actual 
tinue to 
es 
. Delta SOC 
8 | P a g e  
Temperat
All battery tec
environment.
At high tempe
if the average
10 years (25 °
The ALM fami
extend useful
batteries, but
to 60%. 
For cycle life, 
acid batteries
key factors on
discharge rate
cycling.  
There are high
applications. F
provide good 
day, every day
survive ~3.3 y
battery has cy
reduced by 1,
day cycle app
~2.0 years in t
The curves in 
ALM batteries
expectations a
would exceed
Service	Li
Service life is t
energy or pow
includes calen
Lead‐acid batt
cycling applica
often describe
battery will la
not the batter
Calendar life f
temperature, 
ALM calendar
capacity, and 
Even with a d
beyond 20 ye
charge/discha
In ‘float servic
twice the serv
lead‐acid batt
           
ture	Effects	
chnologies are s
  
eratures, calend
e temperature is 
C) will be reduce
ily of lithium‐ion
 operation to do
with 2X – 3X lon
the ALM mainta
, even as both a
n cycle life, in ad
e, depth of disch
h quality lead‐ac
For example, a h
cycle life even a
y at 25 °C, it is sp
years. If the temp
ycle life derating
200 x 0.62 = 744
lication battery,
this high temper
Figure 13 and 1
s. The ALM is cyc
are 5X – 10X hig
d the typical lead
fe	
the period of tim
wer requirement
ndar, float, and c
teries are optim
ations (i.e. cycle
e design life to s
st, but it is not a
ries’ expected se
for all batteries i
decreasing with
r life exceeds 20 
will remain usea
aily 100% charge
ars at 25 °C, and
arge cycles, as sh
ce’ applications, 
vice life. In cyclin
teries, even over
on	Calenda
ubject to perfor
ar, float, and cyc
increased from 
ed to 5 years (35
n batteries has a
own to 60% BOL
nger calendar lif
ains at major adv
re reduced with
dition to tempe
harge (DOD), and
cid batteries opt
high quality batt
at 80% DOD. If it
pecified to provi
perature is incre
g of 0.62. This me
4 cycles. Under a
 the battery is e
rature applicatio
4 show the cycle
cle data is at 100
gher than the cyc
d‐acid battery cy
me a battery is e
ts for a specific a
cycle life effects
ized for either c
 life). Lead‐acid 
set expectations 
a specification. I
ervice life. 
is affected by op
h increasing tem
years (at 25 °C) 
able to less than
e/discharge cycl
d for 10 years wi
hown in Figure 1
ALMs have 2X lo
ng applications, A
r temperature ex
r	and	Cycle	
mance or life tim
cle life are impa
25 °C to 35 °C. U
5 °C). The calend
 calendar life th
. The ALM calen
fe, greater than 
vantage over lea
h temperature. T
rature, are the 
d frequency of t
timized for cyclin
ery of this type 
 is cycled once a
ide 1,200 cycles 
eased to 40 °C th
eans the cycle li
a once a day eve
xpected to survi
on. 
e life performan
0% DOD for 1, 2,
cle optimized lea
ycle life by an ev
expected to mee
application, whic
.  
calendar/float or
battery data she
for how long a 
n many cases, it
perating 
perature. 
to 80% BOL 
n 70% BOL capac
e, the ALM serv
th 3 daily 100% 
13. 
onger service lif
ALM performan
xtremes. 
         
 
life	
me degradation 
cted. The calend
Under this cond
dar life is cut in h
at exceeds 20 ye
ndar life is reduc
10 years can be 
ad‐
The 
he 
ng 
can 
a 
and 
he 
fe is 
ery 
ive 
ce of  
, and 3 cycles pe
ad‐acid battery. 
en greater marg
et the 
ch 
r 
eets 
 is 
city. 
vice life extends 
fe than typical le
ce is vastly supe
  N
due to tempera
dar/float life for 
ition, a lead‐acid
half again for ev
ears (at 25 °C) to
ed by high temp
realized at 35 °C
er day. These are
If a typical lead
gin. 
ead‐acid batterie
erior with 5 – 10
Figure 13:  AL
Figure 14
NEC Energy Solut
ature variations f
 ALM and lead‐a
d battery with a
very additional 1
o 80% BOL capac
peratures at a si
C, or longer if th
e plotted at 25 °
‐acid battery we
es. Even at high t
00X the cycle life
LM Cycle and Ca
:  ALM Cycle and
tions white pape
from a nominal 
acid batteries ar
n expected cale
10 °C increase. 
city Figure 13, a
milar rate to lea
he BOL capacity i
°C and 40 °C. The
ere used, the AL
temperatures, A
e versus cycle op
alendar Life @ 2
d Calendar Life @
er, 082016       
20 ‐ 25 °C 
e cut in half 
ndar life of 
nd can 
ad‐acid 
is extended 
e cycle life 
M battery 
ALMs have 
ptimized 
25 °C  
@ 40 °C 
               
NEC Energy Sol
The ALM batt
Ownership (TC
locations. 
Specific	E
To qualify the
Energy Densit
for the most w
Lead‐acid batt
available. Lith
power capabi
Table 2 shows
energy is grea
The ALM fami
 
Because of th
• Pole or w
• Roof‐mo
• Backup p
• Restricte
Battery	M
Lead‐acid batt
capabilities an
vendor, produ
sometime up 
warranty duri
The SOC is ind
the power and
independent 
software in so
complex to se
external abus
battery user a
 
 
 
lutions white pa
ery service life m
CO) improveme
nergy	and	E
e weight and spa
ty) Wh/kg and E
widely used chem
teries by the nat
hium‐ion batterie
lities.  
s a comparison o
ater than 3 X hig
ily has 30 – 63% 
e low weight, sm
wall mounted sys
unted or other r
power in raised f
ed space cabinet
Maintenance
teries require ex
nd as part of the
uct line, and reg
to 10 years. The
ng the prorated
dicated by termi
d charging syste
monitoring syste
ome cases. These
et‐up and use, an
e conditions, su
and system desig
per, 082016     
may in many cas
nts and advanta
Energy	Dens
ace efficiency of 
nergy Density (V
mistries today. 
ture of their che
es are one of the
of the ALM 12V7
her than lead‐ac
more usable en
Table 2:  A
mall size, and hig
stems 
restricted weigh
floor data cente
ts 
	and	Monito
xternal monitori
e required terms
ion. They are us
e terms require s
 period. The wa
nal voltage, but 
ems. They genera
ems aimed at le
e tend to be use
nd expensive to 
ch as overcharg
gner.  
                   
ses equal the life
ages, particularly
sity		
various battery 
Volumetric Energ
emistry and cons
e smallest and li
7 and ALM 12V3
cid batteries as b
nergy compared 
ALM vs. Lead‐Ac
gh energy the AL
ht environments 
rs 
oring:	Lithiu
ng for SOC and S
s and conditions 
ually 1 – 3 years
strict operating c
rranties are usu
this is often not
ally measure the
ad‐acid battery 
ed in mission crit
deploy. Howeve
ing and short cir
                     
etime of support
y in remote, hard
chemistries and
gy Density) Wh/
struction are one
ghtest energy st
5 batteries to le
benchmarked to
to an equivalen
cid Battery: Wei
LM’s are an exce
um‐ion	vs.	L
State‐of‐Health 
of a product wa
s full‐replacemen
conditions and c
ally invalid if the
t accurate across
e terminal voltag
installations are
tical systems suc
er, most lead‐ac
rcuit. Protection
                   
ted products. Th
d‐to‐reach and e
d technologies, m
/l are used. Figur
e of the largest a
torage solutions
ead‐acid batterie
o a 2C rate. Even
nt lead‐acid batte
ight and Specific
ellent choice for
Lead‐Acid	
(SOH) in order t
arranty. Lead‐ac
nt, some with p
complicated ma
ese are not follo
s the batteries’ 
ge, charge/disch
e available and c
ch as data cente
id batteries do n
n and safety coun
                   
his can result in s
expensive‐to‐ser
metrics for Speci
re 1 on page 2 sh
and heaviest en
s, with the benef
es of the same n
n at C/20 rate, th
ery in similar foo
c Energy 
 
r: 
to monitor their 
id battery warra
rorated capacity
intenance and r
owed. 
life. Sometimes 
harge, and other
consists of senso
ers and telecom 
not provide any 
ntermeasures ag
                    9
significant Total 
rvice application
ific Energy (Grav
hows the relativ
ergy storage sol
fit of high energ
ominal ratings. T
hey are 1.7 time
otprint. 
capacity and en
anties and terms
y terms for a lon
reporting to valid
the monitors ar
r parameters. M
ors, communicat
sites. The system
built in protecti
gainst abuse are
9 | P a g e  
Cost of 
ns and 
vimetric 
ve ranges 
lutions 
gy and 
The specific 
s higher.  
nergy 
s vary by 
nger period, 
date the 
re built into 
any 
ions and 
m can be 
ons against 
e up to the 
10 | P a g e
 
 
The ALM fami
Management 
internal failur
adjustments a
 
 
The ALM 12V3
that provide r
The SOC and S
Determining t
or SOH.  
Use	Case
ALM	12V
Lead‐acid batt
• Battery o
• Battery t
• Region (N
• Quality (
• Volumes
• Pricing fo
Lithium‐ion ba
ion battery pr
• Higher sy
• Less syst
• Significan
• Faster ch
	
	
e              
ily of batteries, t
System (BMS) in
es or external ab
and recovery fro
35 intelligent i‐S
remote monitori
SOH information
the SOC for non 
e	Limitati
V35	vs.	Le
tery performanc
optimizations (ge
type (SLA, VRLA, 
North America, E
proven vendors 
 / contracts / wa
or similarly sized
attery first costs
rovide significan
ystem capacity, 
em oversizing; f
ntly longer servi
harge rates enab
Figure 15:  ALM
the ALM 12V7s a
n each battery, a
buse. It provides
om system level 
Series of lithium‐
ing and control o
n, along with oth
i‐Series ALMs re
ions,	Tota
ead‐Acid	
ce and costs vary
eneral purpose, 
pure lead, thin‐
Europe, Asia, ot
versus emergin
arranty terms an
d batteries can v
s are usually high
t system level co
usable energy, a
fewer ALMs need
ce life, fewer an
ble more efficien
M 12V35 Constru
and ALM 12V35,
as shown in Figu
s system‐level p
faults or abusive
‐ion batteries ar
of critical batter
her important ba
equires external 
al	Cost	of	
y considerably b
cycling service, 
‐plate lead, othe
hers) 
g suppliers) 
nd conditions 
ary 2‐3X based o
her than most le
ost and perform
and power perfo
ded than equiva
nd less frequent 
nt system operat
uction    
         
F
, includes EverSa
ure 15 and 16. Th
rotections for ba
e application.  
e solutions that 
y status, usage t
attery paramete
monitoring circ
Ownersh
based on:  
float service, pS
ers) 
on these parame
ead‐acid batterie
ance benefits: 
ormance 
alent lead‐acid b
battery replacem
tions, less gener
  N
Figure 16:  BMS a
afe™ protection
his technology d
attery strings an
provide integra
tracking, SOC, ru
ers and status ar
cuits since termin
hip	(TCO):
SOC) 
eters 
es. However, in a
batteries 
ment, if any, and
rator fuel consum
NEC Energy Solut
and Intelligent S
 technology as p
delivers fully red
nd power system
ated CAN bus or 
un time to empt
re readily availab
nal voltage does
:		
a number of app
d associated ser
mption (lower O
tions white pape
Series Block Dia
part of the Batte
dundant protecti
m operation, wit
SMBus commun
ty, and other par
ble, Figure 16. 
s not reliably ind
plications, the A
rvicing costs 
OPEX) 
er, 082016       
agram  
ery 
ion from 
h automatic 
 
nications 
rameters. 
dicate SOC 
LM lithium‐
               
NEC En
Example:	
A specific exa
the ALM lithiu
DOD, and disc
number of cyc
backup with 5
environment.
The lead‐acid 
for balanced f
The following 
• Float life
year cale
life reduc
• C/2 Rate
C/20 typ
• Safe DOD
limit is a 
Figure 17
a temper
designer 
requires 
life capac
calendar
provides
weight, v
Example:	
 
Another exam
 
• System E
– 12 V
• 5‐hour d
• 2 cycles p
• 10‐year s
• Battery S
Analysis	
1.) Num
– 2 cy
2.) Beg
– EOL
 
– 12 V
a.)
b.)
c.)
 
ergy Solutions w
Usable	Cap
mple will be hel
um‐ion family.  F
charge rate. Der
cles, and tempe
500 power cycle
. 
battery shown i
float and cycle li
derating factors
 capacity deratin
endar life of the 
ction included) 
 capacity deratin
ically suggested 
D limit is the rec
function of the 
7 shows capacity
rature controlled
needs to oversi
30 Ah of capacit
city, to ensure a
 life derating is 1
greater than 3.5
volume, and cos
Use	Case,	T
mple illustrates a
Energy Requirem
V nominal, with 
ischarge (or run
per day, 25 °C co
service life 
Selection: Cycling
mber cycles expe
ycles/day x 365 d
inning of Life (B
L system energy 
V, 40 Ah
3
 = BOL 
 C/5 or 5 hour 
(EODV) for a 5 
DOD level impa
EOL Energy is a
white paper, 082
acity	
pful for compar
Figure 17 shows 
ating factors de
rature. The use 
es over 10 years
in this example i
fe.  
s apply: 
ng is the amoun
battery assumin
ng is the reducti
for lead‐acid ba
ommended limi
number of cycle
y derating from 
d environment a
ze the nameplat
ty at the end of 
 full  30 Ah capa
12% for 10 years
5X more capacit
t.  
TCO	Analysis
 comparison in t
ment:  
300 Wh across t
 time) and charg
ontrolled tempe
g & partial SOC (
ected over 10 ye
days/year = 730 
OL) energy to m
= 300 Wh  
energy 480 Wh 
runtime deratin
hour discharge 
acts the useable
at 80% BOL ener
2016               
ing a quality lea
an example of t
pend on target d
case shown in F
in a 25 °C temp
is a high quality 
t of capacity (Ah
ng float service o
on in specified c
atteries) 
t on DOD before
es. The maximum
70% to 25% nam
and only cycles o
te capacity by 3X
10 years require
acity after derati
s, thus a single b
ty on average th
s	
total cost of own
the life of the ba
ge time.  
erature 
(pSOC) optimize
ears. 
cycles/year x 10
meet the EOL ene
=> Derating Fac
g comes from m
is 1.75 V. The po
e energy, service
rgy. At this point
                     
d‐acid battery a
the effect of cycl
discharge time, 
igure 17 is a 2‐h
perature control
lead‐acid batter
h) lost over the 1
only (no cycle 
capacity (versus 
e battery service
m DOD is 70% fo
meplate capacity
on average 20 ti
X – 4X to meet s
es three 12 V, 40
ng. A single 120
battery can ensu
an the 12 V, 40A
nership. Conside
attery up to End 
ed 12 V, 40 Ah le
0 years = 7,300 c
ergy requiremen
ctors (Table 3) = 
manufacturers Di
ower at this cell 
e life, and numbe
t, the battery wi
                     
Figur
nd 
ling, 
hour 
lled 
ry
2
 
10 
nameplate) due
e life is significan
or a cycle life of 5
y, a significant re
mes per year. Th
system energy re
0Ah lead acid ba
0 Ah battery cou
ure the 30 Ah cap
Ah lead‐acid bat
er the following 
of Life (EOL) 
ead‐acid battery
3
cycles 
nt. Apply manufa
 68 Wh to 137 W
ischarge Tables 
voltage is used.
er of batteries to
ll be at the end 
                   
e 17:  Usable Ca
e to a targeted C
ntly impacted. Fo
500 cycles. 
eduction conside
his is a common
equirements. Fo
atteries, for an o
ld be used.  For 
pacity over the 1
ttery, eliminating
application requ
3
 versus ALM 12
acturer derating
Wh based on % 
@ 25 °C
 3
. The E
. 
o meet the EOL 
of its useful life 
                     
apacity vs. Name
C/2 discharge rat
or lead‐acid batt
ering the battery
n challenge wher
or example, a sys
overall 120Ah be
the ALM 12V35 
10yr life span. T
g capacity overs
uirements:  
2V35 lithium‐ion
g factors. 
DOD limits 
End of Discharge
system energy o
and requires re
        11 | 
P a g e  
eplate 
te (versus 
tery the 
y is used in 
re a system 
stem that 
eginning of 
the 
he ALM 
izing, extra 
 battery 
e Voltage 
of 300 Wh.   
placement. 
12 | P a g e
 
– ALM
d.)
e.)
f.)
3.) Serv
– 12 V
The
sho
curv
 
– ALM
Effe
Figu
 
4.) Num
– 12 V
the 
to t
DOD
 
It should
derating 
 
– At 2
This
 
– At 3
is 57
 
– At 4
This
 
– ALM
requ
cycl
 
e              
 
M 12V35 = BOL e
There is no C/5
There are no D
EOL Energy for
60% BOL energ
vice Life.  
V, 40 Ah => Depe
 service life is st
rter the service 
ves are for cond
M 12V35 => No D
ects of DOD on s
ure 13.   
mber of batterie
V, 40 Ah => The 
size of the DOD 
he overall system
D and matches c
 be noted that la
factors apply. T
20% DOD, a sing
s system require
30% DOD, a sing
7% oversized to 
40% DOD, a sing
s system require
M 12V35 => Prov
uirement over a
ing applications
energy 462 Wh =
5 or 5 hour runti
DOD limits  
r this example is
gy. 
endent on the D
rongly depende
life. The manufa
itions where the
DOD limits for 2
ervice life are m
Table 3:  
s needed at BOL
number of batte
limit.  The servi
m sizing and num
closely to the EO
arger capacity b
he number of cy
Table 4:  AL
le 12 V, 210 Ah 
s 2 batteries ove
le 12 V, 170 Ah 
the EOL require
le 12 V, 100 Ah 
s 5 batteries ove
vides its full 100%
 10 year period.
 and can operat
=> Derating Fact
ime derating.  
 set to 70% BOL 
DOD limit for 2 c
nt on the DOD le
acturer provides
e number of pSO
 cycles/day = 14
minimal under th
ALM 12V35 vs. 
L and total numb
eries BOL is depe
ce life increases
mber of batterie
OL energy require
atteries could b
ycles and service
LM 12V35 vs. La
battery can be u
er the 10 year se
battery can be u
ement. This syste
battery can be u
er the 10 year se
% capacity and o
 This is because 
e at 100% DOD 
         
tors (Table 3) = 3
energy. The ALM
cycles/day = 1.8
evel and cycles p
s partial SOC, % D
OC cycles and % 
4 year Service lif
e system condit
12V40Ah Lead‐
ber of batteries 
ended on the % 
s as the DOD lim
es put into servic
ement, while us
e used in place o
e life remain the
rge Capacity Lea
used. Using the d
ervice life. 
used. Using the d
em requires 4 ba
used. Using the d
ervice life 
only one battery
the ALM 12V35
with no C/5 rate
  N
323 Wh 
M 12V35 is still o
8 – 5.0 year Serv
per day. The larg
DOD curves agai
DOD are known
fe. See Table 3 
ions. The numbe
‐Acid Battery Us
over 10 year ser
DOD. This is bec
it is decreased. 
ce. In this examp
sing the fewest n
of the 12 V, 40 A
e same. 
ad‐Acid Battery
derating factors 
derating factors 
atteries over the
derating factors 
y is needed at BO
5 (LiFePO4) cells a
e penalty.  
NEC Energy Solut
operational and
vice Life. See Tab
ger the DOD and
inst cycles per d
n, which is the ca
er of cycles/day
se Case 
rvice life.  
cause the overa
These opposing
ple, the optimum
number of batte
Ah. The same DO
y Use Case 
in Table 4 the E
in Table 4 the E
e 10 year service
in Table 4 the E
OL, and to meet
and pack design
tions white pape
 is fully function
ble 3 
d number of cyc
day and useful lif
ase for this exam
 impacts service
ll useable energ
g factors create a
m energy sizing i
eries.  
OD, C/5 rate, and
EOL estimate is 3
EOL estimate is 4
e life. 
EOL estimate is 3
 the 300 Wh EO
n are optimized f
er, 082016       
nal down to 
cles the 
fe. The 
mple. 
e life, see 
 
gy follows 
a challenge 
is at a 30% 
d EOL 
 
363 Wh. 
470 Wh, and 
361 Wh. 
L energy 
for high 
               
NEC En
5.) Tota
– 10 –
– Extr
– Extr
– Incr
– Incr
The ALM lithiu
based on usab
can be up to 5
Summar
• Lead‐Aci
• ALM fam
–  Gre
–  Hig
–  Sign
–  Hal
–  Bui
• ALM Tota
– ALM
– Stre
NEC	Ene
NEC Energy So
provides fully 
and power sys
This starts ins
temperature s
power electro
redundant FET
ALM Family:  S
• Fast resp
• Automat
• Easy reco
• Fast retry
• Voltage p
• Pre‐charg
 
ergy Solutions w
al Cost of Owner
– 15, 12 V 40 Ah 
ra costs are incu
ra costs from a b
reased space and
reased space, we
um‐ion batteries
ble energy, lead‐
50% lower than 
ry	
d batteries are t
mily of lithium‐io
eater usable cap
gher power deliv
nificantly longer
f the weight and
lt‐in intelligence
al Cost of Owne
M service will oft
ength of TCO val
ergy	Solut
olutions’ ALM fa
redundant prot
stem operation,
ide with redund
sensor monitors
onics (FETs as eF
Ts are used in th
Specific Layers o
ponse to direct s
tic balancing of b
overy from fault
y and reconnect
present on term
ger circuit allow
white paper, 082
rship (TCO) over
lead‐acid batter
rred in replacing
battery monitori
d weight associa
eight, and cost a
s are usually hig
‐acid battery de
lead‐acid batter
the long‐standin
n batteries offer
acity and energy
very 
r service life, in b
d better energy 
e and monitoring
rship (TCO) may
ten match the su
ue proposition v
tions,	ALM
amily of batterie
tection from inte
 with automatic
dant temperatur
s are employed a
use) disconnect
he charging path
of Protection 
hort‐circuits (e‐f
batteries at diffe
 conditions. 
t from short circ
inals for diagnos
ws charging and r
2016               
r 10 year service
ries are needed 
g lead‐acid batte
ng system and/o
ated with 3 ‐ 5 le
associated with 1
her initial cost t
rating factors an
ries.  
g standard in m
rs significant adv
y 
both float and es
density 
g 
y be much lower
upported end ap
varies by applica
M	Produc
s, ALM 12V7s an
ernal failures or 
c adjustments an
e sensors and vo
at the battery le
 charging or disc
h. No processor o
fuse). 
erent SOC in seri
uits and other p
stic purposes ev
recovery from un
                     
e life.  
in this system v
eries. 
or manual maint
ead‐acid versus a
100 – 210 Ah cap
han a 12 V lead‐
nd service life co
ost energy stora
vantages versus 
specially cycling 
r than lead‐acid b
pplication produ
ation and custom
t	Family	
nd ALM 12V35 in
external abuse. 
nd recovery from
oltage measurem
vel for an additi
charging of the b
or software is us
es and parallel s
rotection condit
ven when in volt
nder‐voltage pro
                     
ersus a single AL
tenance of lead‐
a single ALM 12V
pacity lead acid 
‐acid battery of t
osts, the total co
age and backup 
lead‐acid in the
applications 
batteries, thoug
ct life 
mer 
nclude EverSafe
It provides syst
m system level fa
ments that mon
ional level of saf
battery for even
sed in cell mana
strings. 
tions. 
tage protection m
otection event, i
                   
LM 12V35, addin
‐acid batteries 
V35  
batteries. 
the same namep
ost of ownership
power applicati
ese applications.
gh ALM first cost
™ battery prote
em‐level protec
aults or abusive 
itor cell groups.
fety. When a fau
n further protect
gement or prote
modes 
including smart 
                     
ng cost. 
plate rating. How
p of lithium‐ion b
ons. 
 
t may be higher.
ction technolog
tions for battery
application.  
 Next voltage, cu
ult condition is d
tion. As an extra
ection circuits. 
chargers. 
        13 | 
P a g e  
wever, 
batteries 
 
y that 
y strings 
urrent, and 
etected 
 layer, 
14 | P a g e
The ALM12V3
and control of
even if the ba
NEC Energy So
safety conform
NEC Energy So
transportation
NEC Energy So
the latest info
Referen
1. Peukert
at which
2. NorthSt
and the
3. NorthSt
and the
4. NorthSt
and the
5. NorthSt
and the
6. NorthSt
and the
 
IMPORTANT: For 
© 2016 NEC Ener
NEC Energy Soluti
registered tradem
e              
35 is available in 
f critical battery 
ttery is disabled
olutions ALM fam
mity, as well as, 
olutions ALM pr
n and safety req
olutions provide
ormation and da
nces	
t's law, presente
h it is discharged
tar NSB 40 FT Sil
e NSB Telecom A
tar  NSB 40 FT Bl
e NSB Telecom A
tar  NSB 210 FT B
e NSB Telecom A
tar  NSB 170 FT B
e NSB Telecom A
tar  NSB 100 FT B
e NSB Telecom A
informational purpo
gy Solutions, Inc. All 
ions, NEC and the NE
mark of NEC Energy S
intelligent i‐Ser
status, usage tr
d due to protecti
mily of lithium‐io
application spec
oducts are desig
quirements. Proo
es a five‐year ma
ta sheets.  
ed by the Germa
d. 
ver Battery,  htt
Applications Man
lue Battery,  http
Applications Man
Blue Battery,  ht
Applications Man
Blue Battery,  ht
Applications Man
Blue Battery,  ht
Applications Man
ses only, NEC Energy
rights reserved. 
EC logo are trademar
olutions, Inc. 
ies with integrat
racking, SOC, run
on events. 
on batteries are
cific certification
gned and tested 
of of certification
aterials and work
an scientist W. Pe
tp://www.north
nual http://www
p://www.norths
nual http://www
ttp://www.north
nual http://www
ttp://www.north
nual http://www
ttp://www.north
nual http://www
y Solutions assumes 
rks or registered trad
         
ted CAN bus or S
n time to empty,
 designed, manu
ns. 
to IEC 62133, U
n is available up
kmanship warra
eukert in 1897, e
starbattery.com
w.northstarbatte
starbattery.com/
w.northstarbatte
hstarbattery.com
w.northstarbatte
hstarbattery.com
w.northstarbatte
hstarbattery.com
w.northstarbatte
no responsibility or l
demarks of NEC Corp
  N
SMBus commun
, and other para
ufactured, and t
UN 38.3, and UL 
on request. 
anty for its ALM 
expresses the ca
m/downloads/ns
ery.com/1.0.1.0/
/downloads/nsb
ery.com/1.0.1.0/
m/downloads/ns
ery.com/1.0.1.0/
m/downloads/ns
ery.com/1.0.1.0/
m/downloads/ns
ery.com/1.0.1.0/
liability with regard t
poration that are reg
NEC Energy Solut
nications that pr
ameters. Commu
tested to ensure
1973 results in r
product family. 
apacity of a batt
bsilver/index.ph
/188/SES‐544‐01
bblue/index.php
/188/SES‐544‐01
sbblue/index.ph
/188/SES‐544‐01
sbblue/index.ph
/188/SES‐544‐01
sbblue/index.ph
/188/SES‐544‐01
to the information co
istered in Japan and 
tions white pape
ovide remote m
unications may b
e international p
robust products 
 Visit www.nece
tery in terms of t
hp 
1_Blue_Silver.pd
p 
1_Blue_Silver.pd
hp 
1_Blue_Silver.pd
hp 
1_Blue_Silver.pd
hp 
1_Blue_Silver.pd
ontained herein.  
other jurisdictions. A
er, 082016       
monitoring 
be enabled 
roduct 
that meet 
es.com for 
the rate 
df 
df 
df 
df 
df 
ALM is a 
               

More Related Content

What's hot

Long-Duration Energy Storage and PV: Renewable Energy’s BFFs
Long-Duration Energy Storage and PV: Renewable Energy’s BFFsLong-Duration Energy Storage and PV: Renewable Energy’s BFFs
Long-Duration Energy Storage and PV: Renewable Energy’s BFFsCraig Horne
 
Commission for a Sustainable London 2012: Assuring Sustainability for the Lon...
Commission for a Sustainable London 2012: Assuring Sustainability for the Lon...Commission for a Sustainable London 2012: Assuring Sustainability for the Lon...
Commission for a Sustainable London 2012: Assuring Sustainability for the Lon...EIBTM
 
Lithium ion silicon anode batteries
Lithium ion   silicon anode batteriesLithium ion   silicon anode batteries
Lithium ion silicon anode batteriesASHIMA GUPTA
 
Edinburgh | May-16 | Future Battery Chemistries – The Rôle of Sodium
 Edinburgh | May-16 | Future Battery Chemistries – The Rôle of Sodium Edinburgh | May-16 | Future Battery Chemistries – The Rôle of Sodium
Edinburgh | May-16 | Future Battery Chemistries – The Rôle of SodiumSmart Villages
 
Research plan 3
Research plan 3Research plan 3
Research plan 3Toru Hara
 

What's hot (6)

Energy Storage 101
Energy Storage 101Energy Storage 101
Energy Storage 101
 
Long-Duration Energy Storage and PV: Renewable Energy’s BFFs
Long-Duration Energy Storage and PV: Renewable Energy’s BFFsLong-Duration Energy Storage and PV: Renewable Energy’s BFFs
Long-Duration Energy Storage and PV: Renewable Energy’s BFFs
 
Commission for a Sustainable London 2012: Assuring Sustainability for the Lon...
Commission for a Sustainable London 2012: Assuring Sustainability for the Lon...Commission for a Sustainable London 2012: Assuring Sustainability for the Lon...
Commission for a Sustainable London 2012: Assuring Sustainability for the Lon...
 
Lithium ion silicon anode batteries
Lithium ion   silicon anode batteriesLithium ion   silicon anode batteries
Lithium ion silicon anode batteries
 
Edinburgh | May-16 | Future Battery Chemistries – The Rôle of Sodium
 Edinburgh | May-16 | Future Battery Chemistries – The Rôle of Sodium Edinburgh | May-16 | Future Battery Chemistries – The Rôle of Sodium
Edinburgh | May-16 | Future Battery Chemistries – The Rôle of Sodium
 
Research plan 3
Research plan 3Research plan 3
Research plan 3
 

Similar to NEC Li-Ion vs Lead-acid batteries (12V)

Critique on two-wheeler electric vehicle batteries
Critique on two-wheeler electric vehicle batteriesCritique on two-wheeler electric vehicle batteries
Critique on two-wheeler electric vehicle batteriesIRJET Journal
 
Upcomming and new battery technologies.pptx
Upcomming and new battery technologies.pptxUpcomming and new battery technologies.pptx
Upcomming and new battery technologies.pptxkumargowdasantosh
 
Strategic insights battery materials
Strategic insights  battery materialsStrategic insights  battery materials
Strategic insights battery materialsKowthamraj Vs
 
Rechargeable Sodium-ion Battery - The Future of Battery Development
Rechargeable Sodium-ion Battery - The Future of Battery DevelopmentRechargeable Sodium-ion Battery - The Future of Battery Development
Rechargeable Sodium-ion Battery - The Future of Battery DevelopmentDESH D YADAV
 
Review of Challenges in Various Electric Vehicle Batteries
Review of Challenges in Various Electric Vehicle BatteriesReview of Challenges in Various Electric Vehicle Batteries
Review of Challenges in Various Electric Vehicle BatteriesIRJET Journal
 
EV BATTERY RECYCLING TECHNOLOGY AND THE PRIMARY DRIVERS
EV BATTERY RECYCLING TECHNOLOGY AND THE PRIMARY DRIVERSEV BATTERY RECYCLING TECHNOLOGY AND THE PRIMARY DRIVERS
EV BATTERY RECYCLING TECHNOLOGY AND THE PRIMARY DRIVERSDesignTeam8
 
Olie presentation jan 23 2013 th final
Olie presentation jan 23 2013 th finalOlie presentation jan 23 2013 th final
Olie presentation jan 23 2013 th finalBenjamin Funds
 
E-mobility | Part 3 - Battery recycling & power electronics (English)
E-mobility | Part 3 - Battery recycling & power electronics (English)E-mobility | Part 3 - Battery recycling & power electronics (English)
E-mobility | Part 3 - Battery recycling & power electronics (English)Vertex Holdings
 
Study of Battery charging and discharging on different loads.pptx
Study of Battery charging and discharging on different loads.pptxStudy of Battery charging and discharging on different loads.pptx
Study of Battery charging and discharging on different loads.pptxAniketMazumderB1333
 
Rechargeable Batteries With Conductive Polymer
Rechargeable Batteries With Conductive PolymerRechargeable Batteries With Conductive Polymer
Rechargeable Batteries With Conductive PolymerDevansh Gupta
 
PPT On Battery By Bhusan Nasre (Mechanical Engineering).pptx
PPT On Battery By Bhusan Nasre (Mechanical Engineering).pptxPPT On Battery By Bhusan Nasre (Mechanical Engineering).pptx
PPT On Battery By Bhusan Nasre (Mechanical Engineering).pptxatharva6010
 
Presentation Ai Ch E 2009
Presentation Ai Ch E 2009Presentation Ai Ch E 2009
Presentation Ai Ch E 2009pinkfans5
 
RETURNING RECYCLED BATTERY MATERIALS TO THE SUPPLY CHAIN
RETURNING RECYCLED BATTERY MATERIALS TO THE SUPPLY CHAINRETURNING RECYCLED BATTERY MATERIALS TO THE SUPPLY CHAIN
RETURNING RECYCLED BATTERY MATERIALS TO THE SUPPLY CHAINiQHub
 
Olie presentation short feb 2013
Olie presentation short feb 2013Olie presentation short feb 2013
Olie presentation short feb 2013Ricky De Sousa
 
1628754530923 assignment-bu-205 types of lithium-ion - battery university
1628754530923 assignment-bu-205  types of lithium-ion - battery university1628754530923 assignment-bu-205  types of lithium-ion - battery university
1628754530923 assignment-bu-205 types of lithium-ion - battery universityJ Krishna Teja
 
IRJET- Artificial Solar Tree
IRJET-  	  Artificial Solar TreeIRJET-  	  Artificial Solar Tree
IRJET- Artificial Solar TreeIRJET Journal
 
Smart Cities presentation at the Renewable Energy Conference at Eilat Eilot
Smart Cities presentation at the Renewable Energy Conference at Eilat EilotSmart Cities presentation at the Renewable Energy Conference at Eilat Eilot
Smart Cities presentation at the Renewable Energy Conference at Eilat EilotHaim R. Branisteanu
 

Similar to NEC Li-Ion vs Lead-acid batteries (12V) (20)

Critique on two-wheeler electric vehicle batteries
Critique on two-wheeler electric vehicle batteriesCritique on two-wheeler electric vehicle batteries
Critique on two-wheeler electric vehicle batteries
 
Types of lithium ion
Types of lithium ionTypes of lithium ion
Types of lithium ion
 
Imagine That
Imagine ThatImagine That
Imagine That
 
Upcomming and new battery technologies.pptx
Upcomming and new battery technologies.pptxUpcomming and new battery technologies.pptx
Upcomming and new battery technologies.pptx
 
Strategic insights battery materials
Strategic insights  battery materialsStrategic insights  battery materials
Strategic insights battery materials
 
Rechargeable Sodium-ion Battery - The Future of Battery Development
Rechargeable Sodium-ion Battery - The Future of Battery DevelopmentRechargeable Sodium-ion Battery - The Future of Battery Development
Rechargeable Sodium-ion Battery - The Future of Battery Development
 
Review of Challenges in Various Electric Vehicle Batteries
Review of Challenges in Various Electric Vehicle BatteriesReview of Challenges in Various Electric Vehicle Batteries
Review of Challenges in Various Electric Vehicle Batteries
 
EV BATTERY RECYCLING TECHNOLOGY AND THE PRIMARY DRIVERS
EV BATTERY RECYCLING TECHNOLOGY AND THE PRIMARY DRIVERSEV BATTERY RECYCLING TECHNOLOGY AND THE PRIMARY DRIVERS
EV BATTERY RECYCLING TECHNOLOGY AND THE PRIMARY DRIVERS
 
Olie presentation jan 23 2013 th final
Olie presentation jan 23 2013 th finalOlie presentation jan 23 2013 th final
Olie presentation jan 23 2013 th final
 
E-mobility | Part 3 - Battery recycling & power electronics (English)
E-mobility | Part 3 - Battery recycling & power electronics (English)E-mobility | Part 3 - Battery recycling & power electronics (English)
E-mobility | Part 3 - Battery recycling & power electronics (English)
 
Study of Battery charging and discharging on different loads.pptx
Study of Battery charging and discharging on different loads.pptxStudy of Battery charging and discharging on different loads.pptx
Study of Battery charging and discharging on different loads.pptx
 
Rechargeable Batteries With Conductive Polymer
Rechargeable Batteries With Conductive PolymerRechargeable Batteries With Conductive Polymer
Rechargeable Batteries With Conductive Polymer
 
PRESENTATION.pptx
PRESENTATION.pptxPRESENTATION.pptx
PRESENTATION.pptx
 
PPT On Battery By Bhusan Nasre (Mechanical Engineering).pptx
PPT On Battery By Bhusan Nasre (Mechanical Engineering).pptxPPT On Battery By Bhusan Nasre (Mechanical Engineering).pptx
PPT On Battery By Bhusan Nasre (Mechanical Engineering).pptx
 
Presentation Ai Ch E 2009
Presentation Ai Ch E 2009Presentation Ai Ch E 2009
Presentation Ai Ch E 2009
 
RETURNING RECYCLED BATTERY MATERIALS TO THE SUPPLY CHAIN
RETURNING RECYCLED BATTERY MATERIALS TO THE SUPPLY CHAINRETURNING RECYCLED BATTERY MATERIALS TO THE SUPPLY CHAIN
RETURNING RECYCLED BATTERY MATERIALS TO THE SUPPLY CHAIN
 
Olie presentation short feb 2013
Olie presentation short feb 2013Olie presentation short feb 2013
Olie presentation short feb 2013
 
1628754530923 assignment-bu-205 types of lithium-ion - battery university
1628754530923 assignment-bu-205  types of lithium-ion - battery university1628754530923 assignment-bu-205  types of lithium-ion - battery university
1628754530923 assignment-bu-205 types of lithium-ion - battery university
 
IRJET- Artificial Solar Tree
IRJET-  	  Artificial Solar TreeIRJET-  	  Artificial Solar Tree
IRJET- Artificial Solar Tree
 
Smart Cities presentation at the Renewable Energy Conference at Eilat Eilot
Smart Cities presentation at the Renewable Energy Conference at Eilat EilotSmart Cities presentation at the Renewable Energy Conference at Eilat Eilot
Smart Cities presentation at the Renewable Energy Conference at Eilat Eilot
 

Recently uploaded

5G and 6G refer to generations of mobile network technology, each representin...
5G and 6G refer to generations of mobile network technology, each representin...5G and 6G refer to generations of mobile network technology, each representin...
5G and 6G refer to generations of mobile network technology, each representin...archanaece3
 
Dynamo Scripts for Task IDs and Space Naming.pptx
Dynamo Scripts for Task IDs and Space Naming.pptxDynamo Scripts for Task IDs and Space Naming.pptx
Dynamo Scripts for Task IDs and Space Naming.pptxMustafa Ahmed
 
Raashid final report on Embedded Systems
Raashid final report on Embedded SystemsRaashid final report on Embedded Systems
Raashid final report on Embedded SystemsRaashidFaiyazSheikh
 
21scheme vtu syllabus of visveraya technological university
21scheme vtu syllabus of visveraya technological university21scheme vtu syllabus of visveraya technological university
21scheme vtu syllabus of visveraya technological universityMohd Saifudeen
 
Research Methodolgy & Intellectual Property Rights Series 2
Research Methodolgy & Intellectual Property Rights Series 2Research Methodolgy & Intellectual Property Rights Series 2
Research Methodolgy & Intellectual Property Rights Series 2T.D. Shashikala
 
What is Coordinate Measuring Machine? CMM Types, Features, Functions
What is Coordinate Measuring Machine? CMM Types, Features, FunctionsWhat is Coordinate Measuring Machine? CMM Types, Features, Functions
What is Coordinate Measuring Machine? CMM Types, Features, FunctionsVIEW
 
Fuzzy logic method-based stress detector with blood pressure and body tempera...
Fuzzy logic method-based stress detector with blood pressure and body tempera...Fuzzy logic method-based stress detector with blood pressure and body tempera...
Fuzzy logic method-based stress detector with blood pressure and body tempera...IJECEIAES
 
Low Altitude Air Defense (LAAD) Gunner’s Handbook
Low Altitude Air Defense (LAAD) Gunner’s HandbookLow Altitude Air Defense (LAAD) Gunner’s Handbook
Low Altitude Air Defense (LAAD) Gunner’s HandbookPeterJack13
 
Module-III Varried Flow.pptx GVF Definition, Water Surface Profile Dynamic Eq...
Module-III Varried Flow.pptx GVF Definition, Water Surface Profile Dynamic Eq...Module-III Varried Flow.pptx GVF Definition, Water Surface Profile Dynamic Eq...
Module-III Varried Flow.pptx GVF Definition, Water Surface Profile Dynamic Eq...Nitin Sonavane
 
Seismic Hazard Assessment Software in Python by Prof. Dr. Costas Sachpazis
Seismic Hazard Assessment Software in Python by Prof. Dr. Costas SachpazisSeismic Hazard Assessment Software in Python by Prof. Dr. Costas Sachpazis
Seismic Hazard Assessment Software in Python by Prof. Dr. Costas SachpazisDr.Costas Sachpazis
 
Software Engineering Practical File Front Pages.pdf
Software Engineering Practical File Front Pages.pdfSoftware Engineering Practical File Front Pages.pdf
Software Engineering Practical File Front Pages.pdfssuser5c9d4b1
 
Artificial Intelligence in due diligence
Artificial Intelligence in due diligenceArtificial Intelligence in due diligence
Artificial Intelligence in due diligencemahaffeycheryld
 
8th International Conference on Soft Computing, Mathematics and Control (SMC ...
8th International Conference on Soft Computing, Mathematics and Control (SMC ...8th International Conference on Soft Computing, Mathematics and Control (SMC ...
8th International Conference on Soft Computing, Mathematics and Control (SMC ...josephjonse
 
Geometric constructions Engineering Drawing.pdf
Geometric constructions Engineering Drawing.pdfGeometric constructions Engineering Drawing.pdf
Geometric constructions Engineering Drawing.pdfJNTUA
 
Performance enhancement of machine learning algorithm for breast cancer diagn...
Performance enhancement of machine learning algorithm for breast cancer diagn...Performance enhancement of machine learning algorithm for breast cancer diagn...
Performance enhancement of machine learning algorithm for breast cancer diagn...IJECEIAES
 
Diploma Engineering Drawing Qp-2024 Ece .pdf
Diploma Engineering Drawing Qp-2024 Ece .pdfDiploma Engineering Drawing Qp-2024 Ece .pdf
Diploma Engineering Drawing Qp-2024 Ece .pdfJNTUA
 
handbook on reinforce concrete and detailing
handbook on reinforce concrete and detailinghandbook on reinforce concrete and detailing
handbook on reinforce concrete and detailingAshishSingh1301
 
SLIDESHARE PPT-DECISION MAKING METHODS.pptx
SLIDESHARE PPT-DECISION MAKING METHODS.pptxSLIDESHARE PPT-DECISION MAKING METHODS.pptx
SLIDESHARE PPT-DECISION MAKING METHODS.pptxCHAIRMAN M
 
Augmented Reality (AR) with Augin Software.pptx
Augmented Reality (AR) with Augin Software.pptxAugmented Reality (AR) with Augin Software.pptx
Augmented Reality (AR) with Augin Software.pptxMustafa Ahmed
 
analog-vs-digital-communication (concept of analog and digital).pptx
analog-vs-digital-communication (concept of analog and digital).pptxanalog-vs-digital-communication (concept of analog and digital).pptx
analog-vs-digital-communication (concept of analog and digital).pptxKarpagam Institute of Teechnology
 

Recently uploaded (20)

5G and 6G refer to generations of mobile network technology, each representin...
5G and 6G refer to generations of mobile network technology, each representin...5G and 6G refer to generations of mobile network technology, each representin...
5G and 6G refer to generations of mobile network technology, each representin...
 
Dynamo Scripts for Task IDs and Space Naming.pptx
Dynamo Scripts for Task IDs and Space Naming.pptxDynamo Scripts for Task IDs and Space Naming.pptx
Dynamo Scripts for Task IDs and Space Naming.pptx
 
Raashid final report on Embedded Systems
Raashid final report on Embedded SystemsRaashid final report on Embedded Systems
Raashid final report on Embedded Systems
 
21scheme vtu syllabus of visveraya technological university
21scheme vtu syllabus of visveraya technological university21scheme vtu syllabus of visveraya technological university
21scheme vtu syllabus of visveraya technological university
 
Research Methodolgy & Intellectual Property Rights Series 2
Research Methodolgy & Intellectual Property Rights Series 2Research Methodolgy & Intellectual Property Rights Series 2
Research Methodolgy & Intellectual Property Rights Series 2
 
What is Coordinate Measuring Machine? CMM Types, Features, Functions
What is Coordinate Measuring Machine? CMM Types, Features, FunctionsWhat is Coordinate Measuring Machine? CMM Types, Features, Functions
What is Coordinate Measuring Machine? CMM Types, Features, Functions
 
Fuzzy logic method-based stress detector with blood pressure and body tempera...
Fuzzy logic method-based stress detector with blood pressure and body tempera...Fuzzy logic method-based stress detector with blood pressure and body tempera...
Fuzzy logic method-based stress detector with blood pressure and body tempera...
 
Low Altitude Air Defense (LAAD) Gunner’s Handbook
Low Altitude Air Defense (LAAD) Gunner’s HandbookLow Altitude Air Defense (LAAD) Gunner’s Handbook
Low Altitude Air Defense (LAAD) Gunner’s Handbook
 
Module-III Varried Flow.pptx GVF Definition, Water Surface Profile Dynamic Eq...
Module-III Varried Flow.pptx GVF Definition, Water Surface Profile Dynamic Eq...Module-III Varried Flow.pptx GVF Definition, Water Surface Profile Dynamic Eq...
Module-III Varried Flow.pptx GVF Definition, Water Surface Profile Dynamic Eq...
 
Seismic Hazard Assessment Software in Python by Prof. Dr. Costas Sachpazis
Seismic Hazard Assessment Software in Python by Prof. Dr. Costas SachpazisSeismic Hazard Assessment Software in Python by Prof. Dr. Costas Sachpazis
Seismic Hazard Assessment Software in Python by Prof. Dr. Costas Sachpazis
 
Software Engineering Practical File Front Pages.pdf
Software Engineering Practical File Front Pages.pdfSoftware Engineering Practical File Front Pages.pdf
Software Engineering Practical File Front Pages.pdf
 
Artificial Intelligence in due diligence
Artificial Intelligence in due diligenceArtificial Intelligence in due diligence
Artificial Intelligence in due diligence
 
8th International Conference on Soft Computing, Mathematics and Control (SMC ...
8th International Conference on Soft Computing, Mathematics and Control (SMC ...8th International Conference on Soft Computing, Mathematics and Control (SMC ...
8th International Conference on Soft Computing, Mathematics and Control (SMC ...
 
Geometric constructions Engineering Drawing.pdf
Geometric constructions Engineering Drawing.pdfGeometric constructions Engineering Drawing.pdf
Geometric constructions Engineering Drawing.pdf
 
Performance enhancement of machine learning algorithm for breast cancer diagn...
Performance enhancement of machine learning algorithm for breast cancer diagn...Performance enhancement of machine learning algorithm for breast cancer diagn...
Performance enhancement of machine learning algorithm for breast cancer diagn...
 
Diploma Engineering Drawing Qp-2024 Ece .pdf
Diploma Engineering Drawing Qp-2024 Ece .pdfDiploma Engineering Drawing Qp-2024 Ece .pdf
Diploma Engineering Drawing Qp-2024 Ece .pdf
 
handbook on reinforce concrete and detailing
handbook on reinforce concrete and detailinghandbook on reinforce concrete and detailing
handbook on reinforce concrete and detailing
 
SLIDESHARE PPT-DECISION MAKING METHODS.pptx
SLIDESHARE PPT-DECISION MAKING METHODS.pptxSLIDESHARE PPT-DECISION MAKING METHODS.pptx
SLIDESHARE PPT-DECISION MAKING METHODS.pptx
 
Augmented Reality (AR) with Augin Software.pptx
Augmented Reality (AR) with Augin Software.pptxAugmented Reality (AR) with Augin Software.pptx
Augmented Reality (AR) with Augin Software.pptx
 
analog-vs-digital-communication (concept of analog and digital).pptx
analog-vs-digital-communication (concept of analog and digital).pptxanalog-vs-digital-communication (concept of analog and digital).pptx
analog-vs-digital-communication (concept of analog and digital).pptx
 

NEC Li-Ion vs Lead-acid batteries (12V)

  • 2. 2 | P a g e   Introdu Lead‐acid batt improvement low energy de and total cost their usefulne density solutio over lead‐acid emerging app utility and ben Lead‐Ac A typical 12 V 12.6 V to 12.8 constructions Flooded B Flooded lead‐ maintained. S must remain i and to preven Sealed Lea There are two material that  are often refe constructed to or 3 times as m Gelled Electro avoided. Typic Absorbed Gla batteries, they Advanced Advanced lead battery perfor purity of the l Lithium The term lithi secondary or  energy is stor Energy is stor electrodes. Lit shaped as cyli generally sepa Magnesium, o Nickel, and Al chemistry wit amounts of si volume and w shown in Figu             ction teries have been ts in design, cons ensity have mad t of ownership in ess and advantag ons. Lithium‐ion d batteries. The  plications and in  nefits of NEC Ene cid Batter  lead‐acid batte 8 V nominal. The  has a number o Batteries ‐acid batteries h Standard flooded in an upright po nt leakage. Flood ad‐Acid (SL o types of sealed does not require erred to as Valve o vent retained  much per unit ca olyte – The elect cal batteries of t ss Mat (AGM) –  y will not leak ac d Lead‐Acid d‐acid usually pe rmance in some ead, its mechan m‐Ion Batt um‐ion refers to rechargeable ce ed using lithium ed by the insert thium‐ion cells c indrical or prism arated into two  or others) and lit uminum). These h the anodes m licon. Lithium‐io weight compared re 1.   n in service for o struction, and m e them less than n frequent and d ges. Lithium‐ion  n batteries are ga benefits of lithiu use cases where ergy Solutions A ries ry is constructed ere are two basic of product variat ave a conventio d batteries are lo sition with valve ded batteries are LA) Batteries d lead‐acid batte e regular mainte e Regulated Lead gas if pressure b apacity as floode rolyte is a jelly a this type may on The electrolyte  cid but they can Batteries ertains to variou  dimension such ical dimensions  teries o a family of che ells, which all sha m‐ions in the cath ion of lithium io consist of anode matic cells. Lithiu groups: Lithium thium metal oxid e materials cons ade in some cas on batteries stor d to lead‐acid or over a century w materials have in n ideal in a grow deep cycling app battery packs h aining increasing um‐ion technolo e lead‐acid batte ALM® lithium‐ion d using six 2 V no c constructions u tions that addres nal liquid electro ow cost and if pr e caps not invert e typically the he s eries. Gelled elec enance and can  d‐Acid (VRLA) ba builds up due to  ed batteries.   and so will not le nly last for 2 or 3 is held between  withstand carel us incremental im h as cycle life or  or thickness, or mistries used fo are a common tr hode and anode ns in/out of the  e and cathode m m‐ion batteries   metal phosphat de (Cobalt, Man titute the catho es of carbon wit e the most ener  any other chem           with broad use ac creased reliabilit wing number of a plications, even u ave emerged in  g usage in indust ogy over lead‐aci eries are simply  n battery produc ominal (2.10 V t used today, floo ss specific applic olyte with remo roperly maintain ted. This is to ins eaviest lead‐acid ctrolyte and Abs be oriented in a atteries. They do stressful charge eak. Since the ele 3 years in hot clim n the plates abso less treatment a mprovements to discharge perfo  by introducing  or  rait:  .  aterials  are  te (Iron,  ganese,  de  th small  rgy per  mistry as    N cross many appl ty and kept initi applications. Add under extreme t  recent years as  trial, communic id batteries are  not practical or  ct family versus  o 2.14 V) cells co oded (wet) and s cations and requ ovable caps so th ned are not over sure gas venting d battery type fo sorbed Glass Ma any direction wit o not vent gas un e or discharge. T ectrolyte cannot mates, although orbed in a fine b and are less sens o lead‐acid cell c ormance. The im specific element Figure 1 NEC Energy Solut ications and ind al costs low. Ho ditionally, the pe temperature env  small size, light ations, motive, a being realized in cost effective. T lead‐acid batter onnected in seri ealed batteries. uirements.   he electrolyte ca rly sensitive to h g, access to regu or a given voltag at (AGM). These  thout concern fo nder normal ope The major drawb t be diluted, ove h with good care boron‐silicate ma sitive to overcha construction. The provements are ts to enhance pe 1:  Energy Densi tions white pape dustries. Over th wever, size, wei erformance, ser vironments furth  weight, and hig and military app n a number of ne This paper review ries.  ies for a battery   Each of these b an be monitored high charging vol lar electrolyte re ge and capacity.  batteries use el or electrolyte lea erating condition back is they cost  er charging must e they can last fo at. Like gelled el arging.   ese are usually i e realized by con erformance or s ity and Specific  er, 082016        e years,  ight, and  rvice life,  her limits  gh energy  plications  ew and  ws the   pack that is  battery   and  ltages. They  eplenishing,  ectrolyte  akage. They  ns, but are  between 2  t be  or 5 years.   ectrolyte  mproved  ntrolling the  ervice life.  Energy                 
  • 3. NEC Energy Sol Lithium iron p phosphate ce make a batter 3.7 V nominal applications. L and can be or outgassing un Compar Battery Ca Battery capac Amp‐hour, Ah deliver 20 A fo metric for this C‐rate metric  cell, vehicle b The realizable capacity. For e 10 Ah, this eq be 5 A for 2 h Batteries are s Nominal capa given battery, Lead‐acid batt capacity varie is, the smaller current increa discharge curr Lithium‐ion ba discharge curr capacity at hig batteries expe Effect to the e   The comparis lithium‐ion ba Fig lutions white pa phosphate (LiFeP lls and have a 3. ry pack of 13.2V l cell voltage, an Lithium‐ion batt riented in any di nder normal ope ring ALM® apacity, Am city refers to the  h). One Amp‐hou or 1 hour, howe s relationship is  allows certain b atteries, to large e capacity of all b example, a 1C ra uates to a disch ours. The time t specified by a na city is the total A , usually provide tery nameplate  es greatly with C‐ r the available ca ases. This is calle rent.  atteries typically rent. The NEC En gh discharge cur eriences very litt extent of lead‐ac on of the capaci attery is shown i ure 3:  Capacity per, 082016      PO4) cells are the .3 V nominal vol nominal. Lithium d hence are mo tery packs, regar rection. There is rating condition   ® Lithium mp‐hour (Ah amount of char ur equals 1 ampe ver, in practice,  called C‐rate, w battery specificat e grid storage sy batteries varies w ate is the curren arge current of  o discharge is of ameplate capaci Amp‐hours (Ah) ed as part of its s capacity is typic ‐rate. The availa apacity and ener ed the Peukert Ef y have nameplat nergy Solutions  rrents or C‐rates tle internal resis cid batteries.   ity change for a  n Figure 3 and F y vs. Discharge R                     e most common tage. Four cells  m metal oxide‐b re difficult to co rdless of cell typ s no issue with e ns.   ‐ion and L ) rge contained by ere of current pr the relationship hich describes a tions to be prov ystem are descri with the C‐rate a t that discharge 10 A for 1 hour.  ften referred to  ity (the markete  available when  specification. Th cally specified fo able capacity dec rgy. This is due t Effect 1 . The Peuk te capacities spe ALM® lithium‐io s greater than 1C tance growth w high quality 12 V Figure 4.   Figure Rate                        n type of lithium  are connected in based chemistrie onfigure for typic e used, are light electrolyte leakag Lead‐Acid y the battery, an rovided for a pe p between curre  current (charge ided independe bed using C‐rate at which a batte s the full capacit A 5C rate would as the run time  ed nominal capac discharged from is is when the b r a 20 hour disch creases as the di to the increasing ert Coefficient 1  i ecified at 1C or C on battery produ C. This is becaus ith discharge (o               V, 35 Ah lead‐ac  3 shows the cap                     n series to  es have a  cal 12 V  tweight  ge or  d Batterie nd the typical un eriod of 1 hour. T ent and time for  e or discharge) r nt of the physica e.   ery is discharged ty of a battery in d be 50 A for 1/5 or discharge tim city) for a partic m 100% State‐of attery is conside harge time (i.e.  ischarge current g internal resista is used to calcul C/2 rates, with a uct families exhi e the lithium‐ion r charge) and he cid battery and t pacity degradati Figure 4:  Ca                     es nit of measureme Theoretically, a 2 a given capacity relative to a batt al size of the bat d (or charged) re n 1 hour. For a b 5 hour or 12 min me.  cular discharge o f‐Charge (SOC) t ered empty or a a C‐rate of C/20 t increases. The  ance of the cells  ate how much t  capacity that is bit less than 10% n chemistry use ence does not ex he NEC Energy S ion versus C‐rate Figure 2:  N ALM® Family  apacity  Dischar                     3 ent is the Ampe 20 Ah battery is  y varies. A norma tery’s stated cap ttery. Batteries f lative to its max battery with a ca nutes, and a C/2 or charge time (o o the cut‐off vol t 0% capacity.  0). Lead‐acid batt shorter the disc when the disch the capacity vari  nearly indepen % variation from d in the ALM fam xperience the Pe Solutions ALM 1 e, and Figure 4 s NEC Energy Solu of Lithium‐ion B rge Run Time  3 | P a g e   re‐hour (or  able to  alized  pacity. The  from coin  ximum  apacity of   rate would  or C‐rate).  ltage for a  tery  charge time  arge  es with  dent of  m nominal  mily of  eukert  2V35  shows   utions   Batteries 
  • 4. 4 | P a g e     capacity degra by less than 7 capacity. At a  ALM 12V35 re Battery En Battery energ of Wh (Watt‐h different state energy of a ba SOC to the ba Battery Di Depth of Disc charge (SOC)  or number of  modest cyclin little as 30%.   more expensi Effective DOD batteries at o significantly re take into acco The ALM fami discharged to Additionally, t (BMS) that lim battery.  Temperat All battery tec degradation d condition.     Figure 6 and F capacity/ener C/20 discharg Figure 5:  Ene             adation versus r % at a very high modest C/2 rate etains its full cap nergy, Watt gy is calculated b hour). Unlike ba es‐of‐charge and attery is the tota ttery cut‐off vol ischarging a harge (DOD) is a is discharged do charge/discharg g requirements  There are deep  ve than convent D limits are anoth r beyond their s educe its service ount battery der ily of lithium‐ion  100% DOD, wit the ALMs contai mits over‐dischar ture Effects chnologies are s due to temperat Figure 7 show th rgy of the ALM a ge rate at 25 °C, t ergy Performanc run time. The ke h 6C rate. At the  e, the lead‐acid  pacity.   t‐hour (Wh) by multiplying th ttery capacity m d C‐rate. All batt al Watt‐hours av tage or 0% SOC. and Depth o a measure of how own to 30% SOC, ge cycles suppor (for example, a  cycle lead acid b tional lead‐acid  her significant d pecified DOD dr e life, requiring r ating associated n batteries can b h minimal impac n an internal Ba rge to prevent d on Capacity ubject to perfor ure variations fr he influence of lo and high quality  the lead‐acid ba ce vs. Discharge y point is the ca same C‐rate the battery capacity ) and Power e discharge pow measured in Ah, t teries are specifi vailable when th . For a battery w of Discharge w deeply a batte , this would be c rted over the life few hundred cy batteries that ar batteries.   erating factor fo ramatically impa replacement soo d with their targe be fully and repe ct on battery life attery Managem amage or abuse y mance or life tim rom a nominal 2 ow temperature lead‐acid batter ttery energy dro e Rate and Time            pacity of the AL e 12V35 lead‐aci y is reduced to 7 r (W) wer (Watts) by th the energy spec ed by a namepla e battery is disc with nominal ene watts (W) of p W for 1/5 hou with increasin Lithium‐ion ba independent o power perform the NEC Energ shows the ene is the power d the C‐rate, red C‐rate, the 12 nameplate ca reduced to 74 full energy.     e (DOD) ery is discharged considered a 70% e of the battery,  ycles over the life e optimized for  or determining u acts battery life.  oner than the de et DOD operatio eatedly  e.  ent System  e of the  me  0 – 25 °C   on usable  ries. For a  ops off    N LM 12V35 is relat id battery capac 75% of nameplat he discharge tim ification accoun ate energy (mar charged at a cert ergy of 20 Watt‐ power for a one‐ ur or 12 minutes ng C‐rate.  attery available  of the discharge mance for a high gy Solutions ALM ergy versus C‐ra discharge of the  duced by less th V35 lead‐acid ba pacity. At a mod 4% of nameplate d. For example, i % DOD. For conv  are typically ve e of the battery) improved cycle  usable capacity i Depending on t esign life specifie on and applicatio Figure  NEC Energy Solut tively constant a city is reduced to te capacity. At th me (hours). Energ nts for the chang rketed as nomin tain discharge cu ‐hours, this equa ‐hour period, or s. Like capacity, a energy, like cap e rate or time. Th h quality 12 V, 3 M 12V35 lithium te and discharge ALM 12V35 is re han 10% at a very attery is reduce dest C/2 rate, th e energy, while t if a fully charged ventional lead a ry sensitive to th ), the DOD may  life for DOD up  n a battery syste he type of batte ed in a data shee on requirements 3:  Energy (C/20 tions white pape across the C‐rate o less than 50% n his discharge rat gy is expressed a ge in battery volt al energy). The n urrent (C‐rate) fr ates to a dischar r 5 W for four ho available energy acity, is almost  he comparison o 5 Ah lead‐acid b ‐ion battery, in  e (run) time. The elatively constan y high 6C rate. A d to less than 50 e lead‐acid batt the ALM 12V35 r d battery to a 10 cid batteries, th he DOD per cycl need to be limit to 80%, but the em. Discharging ery, cycles to 50% et. System desig s.  0) Over Tempera er, 082016        e, reduced  nameplate  te, the  as a unit   tage over  nominal  rom 100%  rge of 20  ours, or 100  y decreases  of the  battery and  Figure 5  e key point  nt across  At the same  0%  ery is  retains its  00% state of  e cycle life,  e. For even  ted to as  se may be  g lead‐acid  % DOD may  gners must  ature                 
  • 5. NEC Energy Sol rapidly with u The ALM ener 30 °C in nomin At a C/2 disch capacity, whic decreasing te battery exper the lead‐acid  offering 1.6X t as shown in F At temperatu However, imp increasing tem battery servic Charging Lead‐acid batt charge and m Constant Curr battery, the c (trickle charge discharging. T Figure 8. The  greater than 1 The charging s 1. Initial cap 2. Remainin (7 – 10 h The absorptio slowly until th 3. Once the minimum This is import by manufactu battery will re dimensioned  possible to av Some lead‐ac batteries can  Charging A The ALM fami a drop‐in repl float life.      lutions white pa sable energy red rgy decreases at nal energy.   harge rate, the le ch is described o mperature as sh ience a decrease battery drops fa to 2.3X more av igure 7.  res above 25 °C  provements in ca mperature. The b ce life rather tha Lead‐Acid B teries require a  aximum service  rent, Constant V harge voltage ra e) from 13.0 V to The typical lead a total recharge ti 10 hours.  sequence is as fo pacity of ~70% is ng ~30% of capa ours).   on stage is a requ he battery is effe e lead‐acid batte m.   ant as lead‐acid  urer. A typical lea equire a recharg with every disch void self‐discharg id batteries, suc speed up the ch ALM Family ily of lithium‐ion acement for equ per, 082016      duced by ~20% a t ~ ½ this rate, w ead‐acid battery  on page 3 and sh hown in Figure 7 e in capacity and aster between 0  ailable energy o the usable capa apacity versus h biggest impact f n usable capacit Batteries specific charging life. The metho Voltage (CCCV) ch ange is 14.2 V to o 13.2 V applied  acid battery cha ime for lead‐acid ollows:  s reached in bulk city is reached i uired period whe ectively charged ery is charged, it  batteries have a ad‐acid battery h e every 6 month harge below a sp ge induced wear h as deep cycle  harge time, the c y of Lithium n batteries can b uivalent lead‐ac                     at 0 °C and ~60% with only a ~25%  requires a dera hown in Figure 4 7 both the ALM a d usable energy. °C to ‐30 °C, wit over the same te acity and energy  igher C‐rate can rom higher tem ty.  g sequence to as d that is typicall harging profile.   15.5 V, with a f to keep the bat rging profile is s d batteries is ge k charge stage ( n the absorption ere the charge v .   requires a float a self‐discharge, has a self‐discha hs at 20 °C, and e pecified minimu r.   types, are const complete charge m‐Ion Batter be charged using id batteries. Lea                       % at ‐30 °C.  reduction at ‐ ting of usable  4. At  and lead‐acid  . However,  th the ALM  emperatures  is unchanged.   occur with  peratures is on  ssure a full  y used is a  For a 12 V  loat voltage  ttery from  hown in  nerally  5 – 8 hours)  n charge stage  voltage is held co , maintenance, o , which varies wi arge of 2% per m every 2 months  m SOC, it is impo tructed to suppo e routine is still m ies g lead‐acid comp ad‐acid float volt                     Figu onstant with a ti or trickle charge idely by battery  month at 20 °C, a at 40 °C. Since t ortant that the b ort faster chargin measured in hou patible chargers  tages may be us Figure                      ure 7:  Energy (C/ imer and the ch e to maintain the type (i.e. floode and 8% per mon the service life o batteries remain ng routines. Wh urs.  as described ab ed without impa 8:  Lead‐Acid Ba                     5 /2) Over Tempe arge current dec e SOC above a s ed, SLA, advance th at 40 °C. This of a lead‐acid bat n as fully charge ile the use of th bove. In this case acting the ALM b attery Charging  5 | P a g e   erature  creases  pecified  ed lead) and   means the  ttery is  d as  ese  e, ALMs are  batteries’ 
  • 6. 6 | P a g e     For new desig over lead‐acid rate and no se recharge is re  The ALM fam 0% to 100% S  3C rate (2  6C rate (1  4C rate (1  9C rate (6   ALM 12V7 https://ww ALM 12V3 https://ww     ALM batteries where equipm consumption  fast charging c Charging T Lead‐acid batt ambient temp voltage must  voltage must  lower chargin The amount o manufacture  have built‐in a charge rate ba For ALM batte adjustment co disabled.  Cha temperature c   The ALM char the ALM 12V3 temperature  Battery Li Battery End o capacity to a s energy to a lo capacity. For l although appl acceptable be can be mislea scenario. The              gns and applicati d batteries.  Figu elf‐discharge ind quired. Even if t mily, by model nu OC.  0 min) for the A 0 min) for the A 5 min) for ALM  .7 min) for ALM  7s Data Sheet:  ww.neces.com/a 35 Data Sheet:  ww.neces.com/a s can be charged ment availability  for fuel based g capabilities vers Temperatur tery chargers m perature. As the  decrease. As the increase. In add g rate and curre of voltage and ch and type of lead adjustments to a ased on tempera eries connected  ompensation ve argers should co compensation.   rge rate must be 35 are shown in  must be conside ife f Life (EOL) is de specified level w oad) is more likel lithium‐ion batte lication requirem efore replaceme ding, here it is u two major facto ions where simp ure 9 shows the g duced wear, no t the ALM SOC fall umber, has the f LM 12V35s  LM 12V35i HP  12V7s  12V7s HP  assets/12V7s_da assets/NEC_12V d at 30 – 60X fas is critical, such a enerators/charg sus slower charg re Compens ust adjust the ch temperature ris e temperature fa ition, the charge ent when the tem harge rate adjust d‐acid battery. M automatically co ature. Figure 10  to lead‐acid bat rsus temperatur ntain instruction e reduced as the Table 1 to illustr ered carefully fo etermined by the where an acute b ly. For lead‐acid  eries, the EOL ca ments are more  nt is desired. W used to denote t ors in determinin pler or faster cha general charging trickle or mainte ls to 0%, it can b following charge atasheet.pdf  V35_datasheet.p ster rate than eq as recovery from gers to charge up ing lead‐acid ba sation harge voltage wi ses above 20 °C, alls below 20 °C  e rate must be a mperature drops tments varies de Most lead‐acid ba ompensate the v is a typical curv ttery chargers, t re is not require ns on how to dis temperature de rate the rate ver r outdoor applic e capacity reduc battery failure (u batteries, EOL is apacity is usually likely to determ hile the term ser he actual useful ng service life ar           arging routines a g scheme that is enance charge is be recharged and e rates for  pdf  quivalent lead‐ac m a power outag p a battery array tteries.   ith changes in   the charge  the charge  adjusted to a  s below ~20 °C.  epending on the attery chargers  voltage and  ve.   he voltage  d and should be sable the  ecreases below 2 rsus temperatur cations.   ction from the Be unable to hold a  s usually specifie y lower, such as  mine how much c rvice life as used  life of a battery re calendar (or fl   N Figure  Figure 10:  Le are needed, the  s recommend fo s required. The s d not suffer deg cid batteries. Th ge. For off‐grid s y. Up to 90% fue e  e  20 °C. Typical va re. Charging rate eginning of Life  charge and deli ed as 80% of BO 60% of BOL cap capacity loss is  d by battery sup y in a given appli loat) life and cyc NEC Energy Solut 9:  Simple Charg ead‐Acid Battery ALM family offe r ALMs. Due to t shelf life is two y gradation as a re is is a major ben systems, this me el reduction can  alues for  e versus  (BOL)  ver  OL  pacity,  pliers  ication  cle life.   tions white pape ge Profile for AL y Charge Voltag ers significant ad the inherent low years at 25 °C be sult.     nefit for cycling a eans significantly be realized usin Table 1:  ALM Charge Rate vs. er, 082016        LMs  e vs. Temperatu dvantages  w discharge  efore a  applications  y less fuel  ng the ALMs  M 12V35   . Temperate                  ure 
  • 7. NEC Energy Sol Calendar a Calendar life i whether in ac battery when  synonymous w battery. Calen electrochemic exercised stat These lifetime lead‐acid batt BOL capacity.  and a lithium‐ for the lead‐a manufacturer Cycle Life Cycle life is th number of cyc usually capaci Cycle Life dep charge (pSOC These parame discharge are  lower cycle lif performance. For deep cycli faced with eit The ALM lithiu specified at co survive very lo cell cycling da > 8,000 cycles > 14,000 cycle > 20,000 cycle Unlike lead‐ac operate down Cycle Life Some applicat charging to le different SOC  in unstable gr pSOC operatio life. This is du SOC and dept effects greatly The ALM fami which has an  different delta cycle life as sh lutions white pa and Float Li s the expected b ctive use or in sto used in a float c with float life, w ndar and float lif cal reactions tha te either on a sh es are expressed tery calendar life The estimated f ‐ion battery, at 2 cid batteries are r.   e expected batt cles. The life tim ity fade. For mos pends on many f ), and charge an eters are not alw not always men fe performance t  For example, a  ing applications  ther oversizing th um‐ion batteries ontinuous 1C dis ong under the ri ata collect by NE s to 80% of BOL  es to 70% of BOL es to 60% of BOL cid batteries tha n to a 60% BOL c vs. partial S tions require pa ss than 100% SO conditions and  rid applications o ons negatively im e to the lead‐ac h of discharge to y reduce battery ily of batteries u extremely high c a SOC cycles and hown in Figure 1 per, 082016      ife battery life dura orage. Float life  charge applicatio which assumes co fe are due to agi at happen when  elf or energized d in units of time e is defined as th float life for thre 25 °C, are shown e due to the batt tery life duration me is the number st lead‐acid batt actors, including nd discharge rate ways specified on ntioned in relatio than other batte cycle life optimi like off or weak  he battery syste s have up to 100 scharge and 1C c gors of such dee C Energy Solutio capacity   L capacity  L capacity  t usually becom capacity extendi SOC rtial State‐of‐Ch OC. These often  unsteady charge or PV solar insta mpact cycle life a id batteries not  o minimize elect y life, requiring f uses lithium Nan cycle life. Howev d partial SOC app 12.                      tion based on ti is the expected  on. Calendar life onstant float vol ng losses induce a battery is sitti  and connected  e, usually years.  he time to capac ee different lead n in Figure 11. Th tery type, qualit n based on charg r of cycles a batt teries, end of life g: temperature,  e.  n lead‐acid batte on to cycle life, d ery technologies ized lead‐acid ba grid back up tha em, or planning f 0X greater cycle  charge rate cycle ep, fast, and freq ons over many y me nonfunctional ng its useful life arge (pSOC) ope occur during pa e/discharge cycl llations. For lead and reduce the  operated within trode corrosion/ frequent replace ophosphate® (L ver, performanc plications still yie                       me aging effects lifetime of a  e is often  tage use of a  ed by the  ng idle in a non‐ to a system.  For example, a  city fade to 80%  d‐acid batteries  he differences  y, and  ge/discharge cyc tery can perform e is when the ca depth of discha ery datasheets. S despite their stro s, even for lead‐a attery operated  at often demand for frequent rep life as compared es, with a 100%  quent cycling. Th ears. The results l below 80% BOL .  eration – i.e.  rtial cycling ove es that can occu d‐acid batteries, overall service  n their optimum  /sulfation. These ement.  iFePO4) cells,  ce across  elds very high                      s,  ‐ cling effects, ind m before it fails t pacity falls belo rge (DOD) per cy Specifically, the  ong effect on it. acid batteries th at 30% DOD has d energy to grea placement of bat d to typical lead depth of discha he cycle life for t s at 25 °C are as L capacity, the A r  ur  ,    e  Lea Fig                     dependent of tim to meet certain p w 80% BOL.   ycle, average an charge and disc  Lead‐acid batte hat are optimize s a ~3X greater c ater than 50% DO tteries due to re ‐acid batteries.  rge DOD. Lead‐a the ALM shown   follows.  ALM lithium‐ion  Figure 4:  Typic d‐Acid and Lithi gure 12:  ALM Ce                     7 me aging; expres performance cri nd/or partial Stat charge rates and eries, in general, d for cycle life  cycle life than at OD, a system de duced lifetime.  The ALM cycle l acid batteries ca below is based  battery will con cal Float Life:   ium‐Ion Batterie ell: Cycle Life vs. 7 | P a g e   ssed in the  iteria,  te‐of‐ d depth of  , have much  t 80% DOD.  esigner is  ife is  annot  upon actual  tinue to  es  . Delta SOC 
  • 8. 8 | P a g e   Temperat All battery tec environment. At high tempe if the average 10 years (25 ° The ALM fami extend useful batteries, but to 60%.  For cycle life,  acid batteries key factors on discharge rate cycling.   There are high applications. F provide good  day, every day survive ~3.3 y battery has cy reduced by 1, day cycle app ~2.0 years in t The curves in  ALM batteries expectations a would exceed Service Li Service life is t energy or pow includes calen Lead‐acid batt cycling applica often describe battery will la not the batter Calendar life f temperature,  ALM calendar capacity, and  Even with a d beyond 20 ye charge/discha In ‘float servic twice the serv lead‐acid batt             ture Effects chnologies are s    eratures, calend e temperature is  C) will be reduce ily of lithium‐ion  operation to do with 2X – 3X lon the ALM mainta , even as both a n cycle life, in ad e, depth of disch h quality lead‐ac For example, a h cycle life even a y at 25 °C, it is sp years. If the temp ycle life derating 200 x 0.62 = 744 lication battery, this high temper Figure 13 and 1 s. The ALM is cyc are 5X – 10X hig d the typical lead fe the period of tim wer requirement ndar, float, and c teries are optim ations (i.e. cycle e design life to s st, but it is not a ries’ expected se for all batteries i decreasing with r life exceeds 20  will remain usea aily 100% charge ars at 25 °C, and arge cycles, as sh ce’ applications,  vice life. In cyclin teries, even over on Calenda ubject to perfor ar, float, and cyc increased from  ed to 5 years (35 n batteries has a own to 60% BOL nger calendar lif ains at major adv re reduced with dition to tempe harge (DOD), and cid batteries opt high quality batt at 80% DOD. If it pecified to provi perature is incre g of 0.62. This me 4 cycles. Under a  the battery is e rature applicatio 4 show the cycle cle data is at 100 gher than the cyc d‐acid battery cy me a battery is e ts for a specific a cycle life effects ized for either c  life). Lead‐acid  set expectations  a specification. I ervice life.  is affected by op h increasing tem years (at 25 °C)  able to less than e/discharge cycl d for 10 years wi hown in Figure 1 ALMs have 2X lo ng applications, A r temperature ex r and Cycle mance or life tim cle life are impa 25 °C to 35 °C. U 5 °C). The calend  calendar life th . The ALM calen fe, greater than  vantage over lea h temperature. T rature, are the  d frequency of t timized for cyclin ery of this type   is cycled once a ide 1,200 cycles  eased to 40 °C th eans the cycle li a once a day eve xpected to survi on.  e life performan 0% DOD for 1, 2, cle optimized lea ycle life by an ev expected to mee application, whic .   calendar/float or battery data she for how long a  n many cases, it perating  perature.  to 80% BOL  n 70% BOL capac e, the ALM serv th 3 daily 100%  13.  onger service lif ALM performan xtremes.              life me degradation  cted. The calend Under this cond dar life is cut in h at exceeds 20 ye ndar life is reduc 10 years can be  ad‐ The  he  ng  can  a  and  he  fe is  ery  ive  ce of   , and 3 cycles pe ad‐acid battery.  en greater marg et the  ch  r  eets   is  city.  vice life extends  fe than typical le ce is vastly supe   N due to tempera dar/float life for  ition, a lead‐acid half again for ev ears (at 25 °C) to ed by high temp realized at 35 °C er day. These are If a typical lead gin.  ead‐acid batterie erior with 5 – 10 Figure 13:  AL Figure 14 NEC Energy Solut ature variations f  ALM and lead‐a d battery with a very additional 1 o 80% BOL capac peratures at a si C, or longer if th e plotted at 25 ° ‐acid battery we es. Even at high t 00X the cycle life LM Cycle and Ca :  ALM Cycle and tions white pape from a nominal  acid batteries ar n expected cale 10 °C increase.  city Figure 13, a milar rate to lea he BOL capacity i °C and 40 °C. The ere used, the AL temperatures, A e versus cycle op alendar Life @ 2 d Calendar Life @ er, 082016        20 ‐ 25 °C  e cut in half  ndar life of  nd can  ad‐acid  is extended  e cycle life  M battery  ALMs have  ptimized  25 °C   @ 40 °C                 
  • 9. NEC Energy Sol The ALM batt Ownership (TC locations.  Specific E To qualify the Energy Densit for the most w Lead‐acid batt available. Lith power capabi Table 2 shows energy is grea The ALM fami   Because of th • Pole or w • Roof‐mo • Backup p • Restricte Battery M Lead‐acid batt capabilities an vendor, produ sometime up  warranty duri The SOC is ind the power and independent  software in so complex to se external abus battery user a       lutions white pa ery service life m CO) improveme nergy and E e weight and spa ty) Wh/kg and E widely used chem teries by the nat hium‐ion batterie lities.   s a comparison o ater than 3 X hig ily has 30 – 63%  e low weight, sm wall mounted sys unted or other r power in raised f ed space cabinet Maintenance teries require ex nd as part of the uct line, and reg to 10 years. The ng the prorated dicated by termi d charging syste monitoring syste ome cases. These et‐up and use, an e conditions, su and system desig per, 082016      may in many cas nts and advanta Energy Dens ace efficiency of  nergy Density (V mistries today.  ture of their che es are one of the of the ALM 12V7 her than lead‐ac more usable en Table 2:  A mall size, and hig stems  restricted weigh floor data cente ts  and Monito xternal monitori e required terms ion. They are us e terms require s  period. The wa nal voltage, but  ems. They genera ems aimed at le e tend to be use nd expensive to  ch as overcharg gner.                       ses equal the life ages, particularly sity various battery  Volumetric Energ emistry and cons e smallest and li 7 and ALM 12V3 cid batteries as b nergy compared  ALM vs. Lead‐Ac gh energy the AL ht environments  rs  oring: Lithiu ng for SOC and S s and conditions  ually 1 – 3 years strict operating c rranties are usu this is often not ally measure the ad‐acid battery  ed in mission crit deploy. Howeve ing and short cir                       etime of support y in remote, hard chemistries and gy Density) Wh/ struction are one ghtest energy st 5 batteries to le benchmarked to to an equivalen cid Battery: Wei LM’s are an exce um‐ion vs. L State‐of‐Health  of a product wa s full‐replacemen conditions and c ally invalid if the t accurate across e terminal voltag installations are tical systems suc er, most lead‐ac rcuit. Protection                     ted products. Th d‐to‐reach and e d technologies, m /l are used. Figur e of the largest a torage solutions ead‐acid batterie o a 2C rate. Even nt lead‐acid batte ight and Specific ellent choice for Lead‐Acid (SOH) in order t arranty. Lead‐ac nt, some with p complicated ma ese are not follo s the batteries’  ge, charge/disch e available and c ch as data cente id batteries do n n and safety coun                     his can result in s expensive‐to‐ser metrics for Speci re 1 on page 2 sh and heaviest en s, with the benef es of the same n n at C/20 rate, th ery in similar foo c Energy    r:  to monitor their  id battery warra rorated capacity intenance and r owed.  life. Sometimes  harge, and other consists of senso ers and telecom  not provide any  ntermeasures ag                     9 significant Total  rvice application ific Energy (Grav hows the relativ ergy storage sol fit of high energ ominal ratings. T hey are 1.7 time otprint.  capacity and en anties and terms y terms for a lon reporting to valid the monitors ar r parameters. M ors, communicat sites. The system built in protecti gainst abuse are 9 | P a g e   Cost of  ns and  vimetric  ve ranges  lutions  gy and  The specific  s higher.   nergy  s vary by  nger period,  date the  re built into  any  ions and  m can be  ons against  e up to the 
  • 10. 10 | P a g e     The ALM fami Management  internal failur adjustments a     The ALM 12V3 that provide r The SOC and S Determining t or SOH.   Use Case ALM 12V Lead‐acid batt • Battery o • Battery t • Region (N • Quality ( • Volumes • Pricing fo Lithium‐ion ba ion battery pr • Higher sy • Less syst • Significan • Faster ch e               ily of batteries, t System (BMS) in es or external ab and recovery fro 35 intelligent i‐S remote monitori SOH information the SOC for non  e Limitati V35 vs. Le tery performanc optimizations (ge type (SLA, VRLA,  North America, E proven vendors   / contracts / wa or similarly sized attery first costs rovide significan ystem capacity,  em oversizing; f ntly longer servi harge rates enab Figure 15:  ALM the ALM 12V7s a n each battery, a buse. It provides om system level  Series of lithium‐ ing and control o n, along with oth i‐Series ALMs re ions, Tota ead‐Acid ce and costs vary eneral purpose,  pure lead, thin‐ Europe, Asia, ot versus emergin arranty terms an d batteries can v s are usually high t system level co usable energy, a fewer ALMs need ce life, fewer an ble more efficien M 12V35 Constru and ALM 12V35, as shown in Figu s system‐level p faults or abusive ‐ion batteries ar of critical batter her important ba equires external  al Cost of y considerably b cycling service,  ‐plate lead, othe hers)  g suppliers)  nd conditions  ary 2‐3X based o her than most le ost and perform and power perfo ded than equiva nd less frequent  nt system operat uction               F , includes EverSa ure 15 and 16. Th rotections for ba e application.   e solutions that  y status, usage t attery paramete monitoring circ Ownersh based on:   float service, pS ers)  on these parame ead‐acid batterie ance benefits:  ormance  alent lead‐acid b battery replacem tions, less gener   N Figure 16:  BMS a afe™ protection his technology d attery strings an provide integra tracking, SOC, ru ers and status ar cuits since termin hip (TCO): SOC)  eters  es. However, in a batteries  ment, if any, and rator fuel consum NEC Energy Solut and Intelligent S  technology as p delivers fully red nd power system ated CAN bus or  un time to empt re readily availab nal voltage does : a number of app d associated ser mption (lower O tions white pape Series Block Dia part of the Batte dundant protecti m operation, wit SMBus commun ty, and other par ble, Figure 16.  s not reliably ind plications, the A rvicing costs  OPEX)  er, 082016        agram   ery  ion from  h automatic    nications  rameters.  dicate SOC  LM lithium‐                
  • 11. NEC En Example: A specific exa the ALM lithiu DOD, and disc number of cyc backup with 5 environment. The lead‐acid  for balanced f The following  • Float life year cale life reduc • C/2 Rate C/20 typ • Safe DOD limit is a  Figure 17 a temper designer  requires  life capac calendar provides weight, v Example:   Another exam   • System E – 12 V • 5‐hour d • 2 cycles p • 10‐year s • Battery S Analysis 1.) Num – 2 cy 2.) Beg – EOL   – 12 V a.) b.) c.)   ergy Solutions w Usable Cap mple will be hel um‐ion family.  F charge rate. Der cles, and tempe 500 power cycle .  battery shown i float and cycle li derating factors  capacity deratin endar life of the  ction included)   capacity deratin ically suggested  D limit is the rec function of the  7 shows capacity rature controlled needs to oversi 30 Ah of capacit city, to ensure a  life derating is 1 greater than 3.5 volume, and cos Use Case, T mple illustrates a Energy Requirem V nominal, with  ischarge (or run per day, 25 °C co service life  Selection: Cycling mber cycles expe ycles/day x 365 d inning of Life (B L system energy  V, 40 Ah 3  = BOL   C/5 or 5 hour  (EODV) for a 5  DOD level impa EOL Energy is a white paper, 082 acity pful for compar Figure 17 shows  ating factors de rature. The use  es over 10 years in this example i fe.   s apply:  ng is the amoun battery assumin ng is the reducti for lead‐acid ba ommended limi number of cycle y derating from  d environment a ze the nameplat ty at the end of   full  30 Ah capa 12% for 10 years 5X more capacit t.   TCO Analysis  comparison in t ment:   300 Wh across t  time) and charg ontrolled tempe g & partial SOC ( ected over 10 ye days/year = 730  OL) energy to m = 300 Wh   energy 480 Wh  runtime deratin hour discharge  acts the useable at 80% BOL ener 2016                ing a quality lea an example of t pend on target d case shown in F in a 25 °C temp is a high quality  t of capacity (Ah ng float service o on in specified c atteries)  t on DOD before es. The maximum 70% to 25% nam and only cycles o te capacity by 3X 10 years require acity after derati s, thus a single b ty on average th s total cost of own the life of the ba ge time.   erature  (pSOC) optimize ears.  cycles/year x 10 meet the EOL ene => Derating Fac g comes from m is 1.75 V. The po e energy, service rgy. At this point                       d‐acid battery a the effect of cycl discharge time,  igure 17 is a 2‐h perature control lead‐acid batter h) lost over the 1 only (no cycle  capacity (versus  e battery service m DOD is 70% fo meplate capacity on average 20 ti X – 4X to meet s es three 12 V, 40 ng. A single 120 battery can ensu an the 12 V, 40A nership. Conside attery up to End  ed 12 V, 40 Ah le 0 years = 7,300 c ergy requiremen ctors (Table 3) =  manufacturers Di ower at this cell  e life, and numbe t, the battery wi                       Figur nd  ling,  hour  lled  ry 2   10  nameplate) due e life is significan or a cycle life of 5 y, a significant re mes per year. Th system energy re 0Ah lead acid ba 0 Ah battery cou ure the 30 Ah cap Ah lead‐acid bat er the following  of Life (EOL)  ead‐acid battery 3 cycles  nt. Apply manufa  68 Wh to 137 W ischarge Tables  voltage is used. er of batteries to ll be at the end                      e 17:  Usable Ca e to a targeted C ntly impacted. Fo 500 cycles.  eduction conside his is a common equirements. Fo atteries, for an o ld be used.  For  pacity over the 1 ttery, eliminating application requ 3  versus ALM 12 acturer derating Wh based on %  @ 25 °C  3 . The E .  o meet the EOL  of its useful life                        apacity vs. Name C/2 discharge rat or lead‐acid batt ering the battery n challenge wher or example, a sys overall 120Ah be the ALM 12V35  10yr life span. T g capacity overs uirements:   2V35 lithium‐ion g factors.  DOD limits  End of Discharge system energy o and requires re         11 |  P a g e   eplate  te (versus  tery the  y is used in  re a system  stem that  eginning of  the  he ALM  izing, extra   battery  e Voltage  of 300 Wh.    placement. 
  • 12. 12 | P a g e   – ALM d.) e.) f.) 3.) Serv – 12 V The sho curv   – ALM Effe Figu   4.) Num – 12 V the  to t DOD   It should derating    – At 2 This   – At 3 is 57   – At 4 This   – ALM requ cycl   e                 M 12V35 = BOL e There is no C/5 There are no D EOL Energy for 60% BOL energ vice Life.   V, 40 Ah => Depe  service life is st rter the service  ves are for cond M 12V35 => No D ects of DOD on s ure 13.    mber of batterie V, 40 Ah => The  size of the DOD  he overall system D and matches c  be noted that la factors apply. T 20% DOD, a sing s system require 30% DOD, a sing 7% oversized to  40% DOD, a sing s system require M 12V35 => Prov uirement over a ing applications energy 462 Wh = 5 or 5 hour runti DOD limits   r this example is gy.  endent on the D rongly depende life. The manufa itions where the DOD limits for 2 ervice life are m Table 3:   s needed at BOL number of batte limit.  The servi m sizing and num closely to the EO arger capacity b he number of cy Table 4:  AL le 12 V, 210 Ah  s 2 batteries ove le 12 V, 170 Ah  the EOL require le 12 V, 100 Ah  s 5 batteries ove vides its full 100%  10 year period.  and can operat => Derating Fact ime derating.    set to 70% BOL  DOD limit for 2 c nt on the DOD le acturer provides e number of pSO  cycles/day = 14 minimal under th ALM 12V35 vs.  L and total numb eries BOL is depe ce life increases mber of batterie OL energy require atteries could b ycles and service LM 12V35 vs. La battery can be u er the 10 year se battery can be u ement. This syste battery can be u er the 10 year se % capacity and o  This is because  e at 100% DOD            tors (Table 3) = 3 energy. The ALM cycles/day = 1.8 evel and cycles p s partial SOC, % D OC cycles and %  4 year Service lif e system condit 12V40Ah Lead‐ ber of batteries  ended on the %  s as the DOD lim es put into servic ement, while us e used in place o e life remain the rge Capacity Lea used. Using the d ervice life.  used. Using the d em requires 4 ba used. Using the d ervice life  only one battery the ALM 12V35 with no C/5 rate   N 323 Wh  M 12V35 is still o 8 – 5.0 year Serv per day. The larg DOD curves agai DOD are known fe. See Table 3  ions. The numbe ‐Acid Battery Us over 10 year ser DOD. This is bec it is decreased.  ce. In this examp sing the fewest n of the 12 V, 40 A e same.  ad‐Acid Battery derating factors  derating factors  atteries over the derating factors  y is needed at BO 5 (LiFePO4) cells a e penalty.   NEC Energy Solut operational and vice Life. See Tab ger the DOD and inst cycles per d n, which is the ca er of cycles/day se Case  rvice life.   cause the overa These opposing ple, the optimum number of batte Ah. The same DO y Use Case  in Table 4 the E in Table 4 the E e 10 year service in Table 4 the E OL, and to meet and pack design tions white pape  is fully function ble 3  d number of cyc day and useful lif ase for this exam  impacts service ll useable energ g factors create a m energy sizing i eries.   OD, C/5 rate, and EOL estimate is 3 EOL estimate is 4 e life.  EOL estimate is 3  the 300 Wh EO n are optimized f er, 082016        nal down to  cles the  fe. The  mple.  e life, see    gy follows  a challenge  is at a 30%  d EOL    363 Wh.  470 Wh, and  361 Wh.  L energy  for high                 
  • 13. NEC En 5.) Tota – 10 – – Extr – Extr – Incr – Incr The ALM lithiu based on usab can be up to 5 Summar • Lead‐Aci • ALM fam –  Gre –  Hig –  Sign –  Hal –  Bui • ALM Tota – ALM – Stre NEC Ene NEC Energy So provides fully  and power sys This starts ins temperature s power electro redundant FET ALM Family:  S • Fast resp • Automat • Easy reco • Fast retry • Voltage p • Pre‐charg   ergy Solutions w al Cost of Owner – 15, 12 V 40 Ah  ra costs are incu ra costs from a b reased space and reased space, we um‐ion batteries ble energy, lead‐ 50% lower than  ry d batteries are t mily of lithium‐io eater usable cap gher power deliv nificantly longer f the weight and lt‐in intelligence al Cost of Owne M service will oft ength of TCO val ergy Solut olutions’ ALM fa redundant prot stem operation, ide with redund sensor monitors onics (FETs as eF Ts are used in th Specific Layers o ponse to direct s tic balancing of b overy from fault y and reconnect present on term ger circuit allow white paper, 082 rship (TCO) over lead‐acid batter rred in replacing battery monitori d weight associa eight, and cost a s are usually hig ‐acid battery de lead‐acid batter the long‐standin n batteries offer acity and energy very  r service life, in b d better energy  e and monitoring rship (TCO) may ten match the su ue proposition v tions, ALM amily of batterie tection from inte  with automatic dant temperatur s are employed a use) disconnect he charging path of Protection  hort‐circuits (e‐f batteries at diffe  conditions.  t from short circ inals for diagnos ws charging and r 2016                r 10 year service ries are needed  g lead‐acid batte ng system and/o ated with 3 ‐ 5 le associated with 1 her initial cost t rating factors an ries.   g standard in m rs significant adv y  both float and es density  g  y be much lower upported end ap varies by applica M Produc s, ALM 12V7s an ernal failures or  c adjustments an e sensors and vo at the battery le  charging or disc h. No processor o fuse).  erent SOC in seri uits and other p stic purposes ev recovery from un                       e life.   in this system v eries.  or manual maint ead‐acid versus a 100 – 210 Ah cap han a 12 V lead‐ nd service life co ost energy stora vantages versus  specially cycling  r than lead‐acid b pplication produ ation and custom t Family nd ALM 12V35 in external abuse.  nd recovery from oltage measurem vel for an additi charging of the b or software is us es and parallel s rotection condit ven when in volt nder‐voltage pro                       ersus a single AL tenance of lead‐ a single ALM 12V pacity lead acid  ‐acid battery of t osts, the total co age and backup  lead‐acid in the applications  batteries, thoug ct life  mer  nclude EverSafe It provides syst m system level fa ments that mon ional level of saf battery for even sed in cell mana strings.  tions.  tage protection m otection event, i                     LM 12V35, addin ‐acid batteries  V35   batteries.  the same namep ost of ownership power applicati ese applications. gh ALM first cost ™ battery prote em‐level protec aults or abusive  itor cell groups. fety. When a fau n further protect gement or prote modes  including smart                        ng cost.  plate rating. How p of lithium‐ion b ons.    t may be higher. ction technolog tions for battery application.    Next voltage, cu ult condition is d tion. As an extra ection circuits.  chargers.          13 |  P a g e   wever,  batteries    y that  y strings  urrent, and  etected   layer, 
  • 14. 14 | P a g e The ALM12V3 and control of even if the ba NEC Energy So safety conform NEC Energy So transportation NEC Energy So the latest info Referen 1. Peukert at which 2. NorthSt and the 3. NorthSt and the 4. NorthSt and the 5. NorthSt and the 6. NorthSt and the   IMPORTANT: For  © 2016 NEC Ener NEC Energy Soluti registered tradem e               35 is available in  f critical battery  ttery is disabled olutions ALM fam mity, as well as,  olutions ALM pr n and safety req olutions provide ormation and da nces t's law, presente h it is discharged tar NSB 40 FT Sil e NSB Telecom A tar  NSB 40 FT Bl e NSB Telecom A tar  NSB 210 FT B e NSB Telecom A tar  NSB 170 FT B e NSB Telecom A tar  NSB 100 FT B e NSB Telecom A informational purpo gy Solutions, Inc. All  ions, NEC and the NE mark of NEC Energy S intelligent i‐Ser status, usage tr d due to protecti mily of lithium‐io application spec oducts are desig quirements. Proo es a five‐year ma ta sheets.   ed by the Germa d.  ver Battery,  htt Applications Man lue Battery,  http Applications Man Blue Battery,  ht Applications Man Blue Battery,  ht Applications Man Blue Battery,  ht Applications Man ses only, NEC Energy rights reserved.  EC logo are trademar olutions, Inc.  ies with integrat racking, SOC, run on events.  on batteries are cific certification gned and tested  of of certification aterials and work an scientist W. Pe tp://www.north nual http://www p://www.norths nual http://www ttp://www.north nual http://www ttp://www.north nual http://www ttp://www.north nual http://www y Solutions assumes  rks or registered trad           ted CAN bus or S n time to empty,  designed, manu ns.  to IEC 62133, U n is available up kmanship warra eukert in 1897, e starbattery.com w.northstarbatte starbattery.com/ w.northstarbatte hstarbattery.com w.northstarbatte hstarbattery.com w.northstarbatte hstarbattery.com w.northstarbatte no responsibility or l demarks of NEC Corp   N SMBus commun , and other para ufactured, and t UN 38.3, and UL  on request.  anty for its ALM  expresses the ca m/downloads/ns ery.com/1.0.1.0/ /downloads/nsb ery.com/1.0.1.0/ m/downloads/ns ery.com/1.0.1.0/ m/downloads/ns ery.com/1.0.1.0/ m/downloads/ns ery.com/1.0.1.0/ liability with regard t poration that are reg NEC Energy Solut nications that pr ameters. Commu tested to ensure 1973 results in r product family.  apacity of a batt bsilver/index.ph /188/SES‐544‐01 bblue/index.php /188/SES‐544‐01 sbblue/index.ph /188/SES‐544‐01 sbblue/index.ph /188/SES‐544‐01 sbblue/index.ph /188/SES‐544‐01 to the information co istered in Japan and  tions white pape ovide remote m unications may b e international p robust products   Visit www.nece tery in terms of t hp  1_Blue_Silver.pd p  1_Blue_Silver.pd hp  1_Blue_Silver.pd hp  1_Blue_Silver.pd hp  1_Blue_Silver.pd ontained herein.   other jurisdictions. A er, 082016        monitoring  be enabled  roduct  that meet  es.com for  the rate  df  df  df  df  df  ALM is a