www.nece

 

 

                          

Ba

            

es.com            

atterieAL

           ©2016

esforLM®P

6 NEC Energy 

TougProduc

Solutions, Inc

gh,CrtLine

c. All rights re

iticalvs.Le

eserved.         

Applad‐Aci

                  P a

icatioid:

a g e  | 1 

ons

2 | P a g e  

IntroduLead‐acid batt

improvement

low energy de

and total cost

their usefulne

density solutio

over lead‐acid

emerging app

utility and ben

Lead‐AcA typical 12 V

12.6 V to 12.8

constructions

FloodedBFlooded lead‐

maintained. S

must remain i

and to preven

SealedLeaThere are two

material that 

are often refe

constructed to

or 3 times as m

Gelled Electro

avoided. Typic

Absorbed Gla

batteries, they

AdvancedAdvanced lead

battery perfor

purity of the l

LithiumThe 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

           

ctionteries 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

cidBatter 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(SLo 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

dLead‐Acidd‐acid usually pe

rmance in some

ead, its mechan

m‐IonBattum‐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

riesry is constructed

ere are two basic

of product variat

ave a conventio

d batteries are lo

sition with valve

ded batteries are

LA)Batteriesd 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

Batteriesertains to variou

 dimension such

ical dimensions 

terieso 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

series. 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

BatteryCaBattery 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

ringALM®

apacity,Amcity 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(Ahamount 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.  

‐ionandL

)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

Effect1. 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 Coefficient1 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 

dBatterie

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:  NALM® 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 Soluof 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

BatteryEnBattery energ

of Wh (Watt‐h

different state

energy of a ba

SOC to the ba

BatteryDiDepth 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. 

TemperatAll 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,Wattgy is calculated b

hour). Unlike ba

es‐of‐charge and

attery is the tota

ttery cut‐off vol

ischargingaharge (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

tureEffectschnologies 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.

andDepthoa 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

onCapacityubject 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

)andPowere discharge pow

measured in Ah, t

teries are specifi

vailable when th

. For a battery w

ofDischargew 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

ymance 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

ChargingLead‐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 

ChargingAThe 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‐AcidBteries 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

ALMFamilyily 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

Batteriesspecific 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

yofLithiumn 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‐IonBatterbe 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

iesg 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 12V7https://wwALM 12V3https://ww

 

 

ALM batteries

where equipm

consumption 

fast charging c

ChargingTLead‐acid batt

ambient temp

voltage must 

voltage must 

lower chargin

The amount o

manufacture 

have built‐in a

charge rate ba

For ALM batteadjustment codisabled.  Chatemperature c

 The ALM charthe ALM 12V3temperature 

BatteryLiBattery 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/a35 Data Sheet: ww.neces.com/a

s can be charged

ment availability 

for fuel based g

capabilities vers

Temperaturtery 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 veargers should cocompensation.  

rge rate must be35 are shown in must be conside

ifef 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

reCompensust 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 batrsus temperaturntain instruction

e reduced as theTable 1 to illustrered 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

sationharge 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, tre is not requirens on how to dis

temperature derate the rate verr 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 besable the 

ecreases below 2rsus temperaturcations.  

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 vare. 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:  ALMCharge 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

CalendaraCalendar 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

CycleLifeCycle 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

CycleLifeSome 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

andFloatLis 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.partialStions 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     

ifebattery 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

SOCrtial 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:  Typicd‐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  

TemperatAll 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

ServiceLiService 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

           

tureEffectschnologies 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

fethe 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

onCalendaubject 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

randCyclemance 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. 

         

 

lifeme 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. 

SpecificETo 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

BatteryMLead‐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

nergyandEe 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

Maintenanceteries 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

EnergyDensace 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 

andMonitoxternal 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

sityvarious 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:Lithiung 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‐ionvs.LState‐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.  

UseCaseALM12VLead‐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 

eLimitatiV35vs.Letery 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,Totaead‐Acidce 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 

alCostof

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 calelife reduc

• C/2 RateC/20 typ

• Safe DODlimit 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

Analysis1.) Num

– 2 cy

2.) Beg

– EOL 

– 12 Va.)

b.) c.)

 

ergy Solutions w

UsableCapmple 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 deratinically suggested 

D limit is the recfunction 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

UseCase,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 Ah3 = BOL  C/5 or 5 hour (EODV) for a 5 DOD level impaEOL Energy is a

white paper, 082

acitypful 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 reductifor lead‐acid ba

ommended liminumber 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.  

TCOAnalysis

 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 deratinhour discharge acts the useableat 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 catteries) 

t on DOD beforees. 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 Facg comes from mis 1.75 V. The poe energy, servicergy. 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 servicem 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 Diower at this cell e life, and numbet, the battery wi

                     

Figur

nd 

ling, 

hour 

lled 

ry2 

10 

nameplate) due

e life is significanor 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 battery3

cycles 

nt. Apply manufa

 68 Wh to 137 Wischarge Tables voltage is used.er of batteries toll be at the end 

                   

e 17:  Usable Ca

e to a targeted C

ntly impacted. Fo500 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 oand 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

 

– ALMd.) e.) f.)

3.) Serv

– 12 VTheshocurv 

– ALMEffeFigu

 

4.) Num

– 12 Vthe to tDOD 

It shouldderating 

 – At 2

This 

– At 3is 57 

– At 4This 

– ALMrequcycl

 

e              

 M 12V35 = BOL eThere is no C/5There are no DEOL Energy for60% BOL energ

vice Life.  

V, 40 Ah => Depe service life is strter the service ves are for cond

M 12V35 => No Dects of DOD on sure 13.   

mber of batterie

V, 40 Ah => The size of the DOD he overall systemD and matches c

 be noted that lafactors apply. T

20% DOD, a sings system require

30% DOD, a sing7% oversized to 

40% DOD, a sings system require

M 12V35 => Provuirement over aing applications

energy 462 Wh =5 or 5 hour runtiDOD limits  r this example isgy. 

endent on the Drongly dependelife. The manufaitions where the

DOD limits for 2ervice life are m

Table 3:  

s needed at BOL

number of battelimit.  The servim sizing and numclosely to the EO

arger capacity bhe 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 Factime derating.  

 set to 70% BOL 

DOD limit for 2 cnt on the DOD leacturer providese number of pSO

 cycles/day = 14minimal under th

ALM 12V35 vs. 

L and total numb

eries BOL is depece life increasesmber of batterieOL energy require

atteries could bycles and service

LM 12V35 vs. La

battery can be uer the 10 year se

battery can be uement. This syste

battery can be uer the 10 year se

% capacity and o This is because e at 100% DOD 

         

tors (Table 3) = 3

energy. The ALM

cycles/day = 1.8evel and cycles ps partial SOC, % DOC cycles and % 

4 year Service life system condit

12V40Ah Lead‐

ber of batteries 

ended on the % s as the DOD limes put into servicement, while us

e used in place oe life remain the

rge Capacity Lea

used. Using the dervice life. 

used. Using the dem requires 4 ba

used. Using the dervice life 

only one batterythe ALM 12V35with no C/5 rate

  N

323 Wh 

M 12V35 is still o

8 – 5.0 year Servper day. The largDOD curves agaiDOD are known

fe. See Table 3 ions. The numbe

‐Acid Battery Us

over 10 year ser

DOD. This is becit is decreased. ce. In this exampsing the fewest n

of the 12 V, 40 Ae same. 

ad‐Acid Battery

derating factors 

derating factors atteries over the

derating factors 

y is needed at BO5 (LiFePO4) cells ae penalty.  

NEC Energy Solut

operational and

vice Life. See Tabger the DOD andinst cycles per dn, which is the ca

er of cycles/day

se Case 

rvice life.  

cause the overaThese opposingple, the optimumnumber of batte

Ah. The same DO

y Use Case 

in Table 4 the E

in Table 4 the Ee 10 year service

in Table 4 the E

OL, and to meetand pack design

tions white pape

 is fully function

ble 3 d number of cycday and useful lifase for this exam

 impacts service

ll useable energg factors create am energy sizing ieries.  

OD, C/5 rate, and

EOL estimate is 3

EOL estimate is 4e life. 

EOL estimate is 3

 the 300 Wh EOn 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

NECEne

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 incura costs from a breased space andreased space, we

um‐ion batteries

ble energy, lead‐

50% lower than 

ryd batteries are t

mily of lithium‐io

eater usable capgher power delivnificantly longerf the weight andlt‐in intelligence

al Cost of Owne

M service will oftength of TCO val

ergySolut

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 batterrred in replacingbattery monitorid weight associaeight, and cost a

s are usually hig

‐acid battery de

lead‐acid batter

the long‐standin

n batteries offer

acity and energyvery r service life, in bd better energy e and monitoring

rship (TCO) may

ten match the suue 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 batteng system and/oated with 3 ‐ 5 leassociated with 1

her initial cost t

rating factors an

ries.  

g standard in m

rs significant adv

y 

both float and esdensity g 

y be much lower

upported end apvaries by applica

MProduc

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 veries. or manual maintead‐acid versus a100 – 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 produation and custom

tFamily

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 12Vpacity 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

Referen1. 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

ncest's law, presenteh 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 Germad. 

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