Lead-acid batteries are generally preferred for applications with low operating hours because they are available at lower acquisition costs. However, these batteries require more maintenance compared to lithium-ion batteries, and preparations such as setting up special charging rooms need to be made in the building. Acquiring a lithium-ion battery involves higher initial investment costs, and the suitability of the existing electrical wiring needs to be checked before commissioning. However, for applications with a high number of operating hours, the costs are typically recouped within a few years compared to the use of lead-acid batteries. Additionally, lithium-ion batteries are more durable, nearly maintenance-free, and can be easily integrated into existing logistical processes. They provide faster and more flexible charging options, resulting in increased usability of the vehicle.

In general, it is technically feasible to convert from a lead-acid battery to a lithium-ion battery. However, the voltage behavior differs between these two battery technologies. Therefore, either the lithium battery needs to be fully integrated into the vehicle’s CAN bus system or a charge indicator must be attached to the lithium-ion battery to accurately display its actual state of charge. If communication between the lithium-ion battery and the vehicle via the CAN bus is not possible, additional organizational measures must be taken to ensure safe operation. For example, the battery can be equipped with a horn that emits an audible warning signal when the battery reaches a critical state of charge, alerting the driver before the battery shuts off.

The ALLithium® battery has gained popularity as a power source for autonomous transport systems due to its high energy density, lightweight design, and fast charging capability. It is also used in cleaning and sweeping machines and can be directly replaced with a lead-acid battery in material handling equipment. Thanks to the modularity of the ALLithium® battery, integrating it into existing systems is a breeze. The shape and size of the battery can be customized to individual needs.

A lithium-ion battery is always more durable than a comparable lead-acid battery. Additionally, while lead-acid batteries often suffer product damage due to lack of maintenance or improper charging, the ALLithium® battery requires minimal maintenance and can be charged quickly and flexibly at any time.

The exact lifespan of a lithium-ion battery depends on how heavily it is stressed by rapid consecutive charge and discharge cycles during operation. This phenomenon, known as cyclic aging, has a greater impact on the battery’s condition throughout its lifespan compared to calendar aging.

The ALLithium® battery follows a modular concept. This means that the cells, as the smallest unit of the battery, always form a composite of multiple cells in a protected casing, known as a module. This module is controlled by a central management unit called the Battery Management System (BMS). Factors such as voltage, current, temperature, state of charge, and short circuits are continuously monitored at the battery, module, and cell levels.

Through this monitoring and control, it is ensured that the battery performance always stays within a predetermined range, and the battery is shut down if it exceeds this range. Additionally, the modules used in the ALLithium® battery are tested according to criteria described in the United Nations transportation regulations (UN38.3). Passing these tests requires that potentially hazardous situations in battery behavior are eliminated through multi-layered, sometimes redundant safety systems.

If a lithium-ion battery has become too weak for use in a power drive after many years of operation, it usually still suits a secondary application, such as stationary operation. This concept is referred to as „second life“ and is increasingly being implemented in practice. In cases where a battery is irreparably damaged due to a defect and its cells or modules are no longer usable, the battery is dismantled into its components, which are individually processed through the recycling system.

Beide Technologien haben sich in der Praxis bewährt und sind je nach Einsatzfall einander zu bevorzugen. Nur anhand einer fundierten Analyse des Einsatzprofils kann eine belastbare Aussage über das optimale Energiepaket getroffen werden. Dazu gehören beispielsweise Betriebsabläufe, Schichtmodelle, Zwischenlademöglichkeiten, Netzanschlusskapazitäten und die örtlichen Begebenheiten. Eine pauschale Antwort, welche Technologie nun besser ist, gibt es nicht.

Blei-Säure-Batterien sind in der Regel für Anwendungen mit geringen Betriebsstunden zu bevorzugen, da sie mit geringeren Investitionskosten zu beschaffen sind. Dafür sind diese Batterien wartungsintensiver als Lithium-Ionen-Batterien und es sind im Gebäude Vorbereitungen wie die Einrichtung spezieller Laderäume zu treffen. Die Anschaffung einer Lithium-Ionen-Batterie ist mit höheren initialen Investitionskosten verbunden und vor der Inbetriebnahme muss die Eignung der vorhandenen elektrischen Leitungen einmal geprüft werden, aber bei Anwendungen mit hoher Betriebsstundenanzahl amortisieren sich die Kosten im Vergleich zu der Nutzung von Blei-Säure-Batterien in der Regel bereits nach wenigen Jahren. Außerdem sind die Lithium-Ionen-Batterien langlebiger, fast wartungsfrei und lassen sich räumlich leichter an bestehende Logistikprozesse anpassen, bieten schnellere sowie flexiblere Lademöglichkeiten und dadurch eine erhöhte Nutzbarkeit des Fahrzeugs.

In der Regel ist eine Umrüstung von einer Blei-Säure-Batterie auf eine Lithium-Ionen-Batterie technisch kein Problem. Allerdings verhält sich der Verlauf der Spannung bei diesen beiden Batterie-Technologien unterschiedlich. Daher muss entweder die Lithium-Batterie in den CAN-Bus des Fahrzeugs integriert werden (Vollintegration) oder es wird an der Lithium-Ionen-Batterie ein Ladestandanzeiger befestigt, der den tatsächlichen Ladestand der Batterie korrekt anzeigt. Wenn keine Kommunikation zwischen der Lithium-Ionen-Batterie und dem Fahrzeug über CAN-Bus hergestellt werden kann, müssen zur Gewährleistung des sicheren Betriebs weitere organisatorische Maßnahmen getroffen werden. Zum Beispiel kann die Batterie mit einer Hupe ausgestattet werden, die bei einem kritischen Ladestand der Batterie ein akustisches Warnsignal aussendet und den Fahrer warnt, bevor die Batterie ausschaltet.

Die ALLithium®-Batterie erlangt aufgrund ihrer hohen Energiedichte, des geringen Gewichtes und der Möglichkeit zum schnellen Laden besondere Beliebtheit als Antrieb von fahrerlosen Transportsystemen. Sie findet zudem Verwendung in Putz- und Kehrmaschinen und kann auch als 1:1-Austausch einer Blei-Säure-Batterie in Flurförderzeugen eingesetzt werden. Dank der Modularität der ALLithium®-Batterie wird auch eine nachträgliche Einbindung in bereits bestehende Systeme zum Kinderspiel. Die Form und Größe der Batterie ist individuell gestaltbar.

Eine Lithium-Ionen-Batterie ist immer langlebiger als eine vergleichbare Blei-Säure-Batterie. Während es zudem bei einer Blei-Säure-Batterie oft zu Beschädigungen des Produkts durch fehlende oder unsachgemäße Wartung oder durch falsches Laden kommt, ist die ALLithium®-Batterie besonders wartungsarm und kann jederzeit schnell und flexibel geladen werden.

Die genaue Lebensdauer einer Lithium-Ionen-Batterie hängt davon ab, wie stark sie im Betrieb durch schnell aufeinanderfolgende Lade- und Entladezyklen beansprucht wird. Diese sogenannte zyklische Alterung wirkt sich über die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie stärker auf den Batteriezustand aus, als die kalendarische Alterung.

Die ALLithium®-Batterie verfolgt ein modulares Konzept. Das bedeutet, dass die Zellen als kleinste Einheit der Batterie immer einen Verbund aus mehreren Zellen in einem geschützten Gehäuse bilden, was als ein Modul bezeichnet wird. Dieses Modul wird von einer zentralen Steuereinheit kontrolliert, dem Batteriemanagementsystem. Hierbei werden Faktoren wie Spannung, Strom, Temperatur, Ladezustand, Kurzschluss sowohl auf Batterie-Ebene, als auch auf Modul- und Zellebene dauerhaft überwacht.

Durch diese Überwachung und Steuerung wird sichergestellt, dass die Batterie-Performance sich stets nur in einem vorgegebenen Rahmen bewegt und die Batterie bei Verlassen dieses Bereichs abgeschaltet wird. Außerdem sind die in der ALLithium®-Batterie verwendeten Module nach Kriterien getestet, die in den Transportvorschriften der Vereinten Nationen (UN38.3) beschrieben werden. Das Bestehen dieser Tests erfordert, dass potenziell gefährliche Situationen im Verhalten einer Batterie durch vielschichtige, teilweise redundante Sicherheitssysteme ausgeschlossen werden.

Wenn eine Lithium-Ionen-Batterie nach vielen Jahren der Nutzung zu schwach für die Anwendung in einem Antrieb geworden ist, so eignet sie sich in der Regel immer noch für eine Folge-Anwendung, zum Beispiel in einem stationären Betrieb. Dieses Konzept wird als „Second-Life“ bezeichnet und findet eine immer breiter werdende Anwendung in der Praxis. Sofern eine Batterie durch einen Defekt irreparabel beschädigt ist und die Zellen oder Module nicht weiter verwendbar sind, so wird die Batterie in ihre Bestandteile zerlegt, die einzeln dem Recyclingsystem zugeführt werden.