Was ist der Unterschied in der Lebensdauer zwischen Lithium-Ionen-Batterien und Blei-Säure-Batterien?

Mehrere Faktoren können zu erheblichen Schwankungen in der Lebensdauer von Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien führen. Zu diesen Faktoren gehören Temperaturbedingungen, Wartung und Nutzungsmuster. Nachfolgend finden Sie einen Vergleich der Lebensdauer der beiden Batterietypen.

Lithium-Ionen-Batterien

· Lebensdauer: Es ist allgemein bekannt, dass die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien länger ist. Das vollständige Laden und Entladen einer Batterie ist der Zyklus. Typischerweise können Li-Ionen-Akkus etwa 300 bis 500 Zyklen ohne nennenswerten Kapazitätsverlust aushalten.

· Nutzungsmuster – wenn Li-Ionen-Akkus nicht häufig bis zur vollen Kapazität aufgeladen oder regelmäßig auf extrem niedrige Werte entladen werden, kann dies die Lebensdauer des Akkus verlängern. Flache Entladungen können die Lebensdauer verlängern.

· Temperatur – Lithium-Ionen-Batterien unterliegen bei hohen Temperaturen einer erheblichen Leistungsminderung. Der Einsatz oder sogar die Lagerung von Lithium-Ionen-Batterien in extrem heißen Umgebungen kann deren Lebensdauer verkürzen.

· Qualität – Verschiedene Hersteller bieten unterschiedliche Qualitäten von Lithium-Ionen-Batterien an. Hochwertige Batterien bieten oft eine bessere Haltbarkeit und Zyklenlebensdauer.??

· Wartung – Lithium-Ionen-Batterien erfordern keine Wartung. Es ist wichtig, die richtigen Ladepraktiken zu befolgen, um die Lebensdauer des Akkus zu verlängern.

Blei-Säure-Batterien

· Lebensdauer – Blei-Säure-Batterien haben eine kürzere Lebensdauer. Blei-Säure-Batterien bieten etwa 200 bis 700 Zyklen, bevor es je nach Entladungstiefe und -typ zu einem erheblichen Kapazitätsverlust kommt, der entweder Gel-, Flut- oder AGM-Batterie sein kann.

· Nutzungsmuster – Blei-Säure-Batterien vertragen Tiefentladungszyklen besser als Lithium-Ionen-Batterien. Diese häufigen Entladungen können jedoch die Lebensdauer der Batterie verkürzen.

· Temperatur – Hohe Temperaturen wirken sich negativ auf Blei-Säure-Batterien aus und führen zu einer schnelleren Verschlechterung. Bei kühler Lagerung und Nutzung kann die Lebensdauer verlängert werden.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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· Qualität – Verschiedene Hersteller bieten Blei-Säure-Batterien unterschiedlicher Qualität an. Haltbarkeit und bessere Akkuleistung hängen von höherwertigen Akkus ab.

· Wartung – Blei-Säure-Batterien erfordern im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien Wartung. AGM- und Gel-Blei-Säure-Batterien erfordern eine gelegentliche Überwachung und weniger Wartung. Überflutete Blei-Säure-Batterien erfordern eine regelmäßige Wartung.

Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien.

Die Zyklenlebensdauer ist die Anzahl der Lade-Entlade-Zyklen, die der Lithium-Ionen-Akku überstehen kann, bevor die Kapazität deutlich nachlässt. Die Lebensdauer hängt von der Qualität, den Umgebungsbedingungen, dem Nutzungsverhalten und der Batteriechemie ab.

· lithiumkobaltoxid (LiCoO2, LCO) – wird hauptsächlich in der Unterhaltungselektronik verwendet und gehört zu den frühesten Li-Ionen-Batteriechemikalien. Bevor die Kapazität deutlich auf etwa 80 % der ursprünglichen Kapazität absinkt, hält der LiCoO2-Akku etwa 300 bis 500 Zyklen aus.

· lithiumeisenphosphat (LiFePO4) – Diese sind für ihre robuste Lebensdauer bekannt. Normalerweise können sie 2.000 bis 5.000 Zyklen ohne nennenswerten Kapazitätsverlust überstehen, da sie etwa 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität beibehalten. Sie eignen sich für Anwendungen, bei denen eine lange Lebensdauer wichtig ist, beispielsweise bei der Speicherung erneuerbarer Energien und bei Elektrofahrzeugen.

· lithiummanganoxid (LiMn2O4) – Diese bieten eine moderate Zyklenlebensdauer von etwa 500 bis 1000 Zyklen. Sie kommen häufig in Unterhaltungselektronik und Elektrowerkzeugen vor.

· Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (LiNiMnCoO2) – NMC-Batterien bieten eine Zyklenlebensdauer von etwa 500 bis 1000 Zyklen und werden in Elektrofahrzeugen und moderner Unterhaltungselektronik verwendet.

· Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (LiNiCoAlO2, NCA) – NCA-Batterien bieten eine Zyklenlebensdauer von etwa 500 bis 1.000 Zyklen und werden häufig in Elektrofahrzeugen verwendet.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Bei den geschätzten Lebensdauern handelt es sich um Näherungswerte. Die Lebensdauer kann je nach Umgebungsbedingungen, Nutzungsmuster und Batteriedesign variieren.

Auswirkung von Laden und Entladen?

Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien werden vom Lade- und Entladevorgang unterschiedlich beeinflusst, da sie unterschiedliche Eigenschaften und Chemie aufweisen.

· Aufladungseffekte;

Lithium-Ionen-Akkus: Überladung – Li-Ionen-Akkus vertragen keine Überladung. Längeres Laden und Überspannung können zu Sicherheitsrisiken führen. Schutzschaltungen sind in hochwertigen Batterien vorhanden.

Schnellladung:?Schnellladung erzeugt schnelle Hitze, die, wenn sie nicht richtig gehandhabt wird, zur Verschlechterung der Batterieleistung führen kann.

Blei-Säure-Batterien: Überladung – Blei-Säure-Batterien sind toleranter gegenüber Überladung. Übermäßiges Überladen kann jedoch schädliche Gase, Plattenkorrosion und Elektrolytverlust verursachen. Um eine Überladung zu verhindern, sollte die korrekte Erhaltungsspannung aufrechterhalten werden.

Gasbildung – Blei-Säure-Batterien setzen in der letzten Ladephase Sauerstoff- und Wasserstoffgase frei.

Diese Gase können explosiv sein, wenn sie in geschlossenen Räumen verbleiben. Daher ist eine ordnungsgemäße Belüftung erforderlich, um eine Ansammlung zu verhindern.

· Entladende Wirkung:

Lithium-Ionen-Batterien: Tiefe der Entladung – Tiefentladungen wirken sich auf Lithium-Ionen-Batterien aus. Regelmäßige Tiefentladungen können die Zyklenlebensdauer verkürzen und den Kapazitätsverlustprozess beschleunigen.

Spannungsabfall: Während des Entladevorgangs nimmt die Spannung der Batterie allmählich ab. Bei manchen Geräten ist es wahrscheinlich, dass sie den Betrieb vor der vollständigen Entladung einstellen, um eine Tiefentladung zu verhindern, was eine Maßnahme zur Erhaltung der Batteriegesundheit darstellt.

Blei-Säure-Batterien: Tiefentladung – Blei-Säure-Batterien sind toleranter gegenüber Tiefentladungen. Häufige Tiefentladungen können jedoch die Zyklenlebensdauer verkürzen. Um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, ist es ratsam, Tiefentladungen zu vermeiden.

Spannungseinbruch: Während des Entladevorgangs nimmt die Spannung allmählich ab und Blei-Säure-Batterien weisen einen Spannungseinbruch auf. Die Überwachung der Spannung gibt Aufschluss über den Ladezustand der Batterie und verhindert eine Tiefentladung.??

Außenumgebung

Bei der äußeren Umgebung der Batterien handelt es sich im Allgemeinen um Bedingungen und Faktoren außerhalb der Batterie, die deren Sicherheit, Langlebigkeit und Leistung beeinträchtigen können. Zu den externen Faktoren, die diese Batterien beeinflussen, gehören:

Äußere Umgebung für Lithium-Ionen-Batterien:

· Temperatur – Lithium-Ionen-Akkus vertragen extreme Temperaturen nicht. Hohe Temperaturen können Sicherheitsprobleme verursachen und den Kapazitätsabbau beschleunigen. Extrem niedrige Temperaturen können die Leistung und Kapazität des Akkus verringern. Um Sicherheit und optimale Leistung zu gewährleisten, sollte der richtige Temperaturbereich eingehalten werden.

· Luftfeuchtigkeit – Hohe Luftfeuchtigkeit führt zu feuchtigkeitsbedingten Schäden an den internen Komponenten von Lithium-Ionen-Batterien.

· Körperliche Erschütterungen können Kurzschlüsse verursachen und die internen Komponenten von Li-Ionen-Batterien beschädigen. Um physische Schäden zu vermeiden, sollten ordnungsgemäße Lagerung und Handhabung erfolgen.

· Belüftung – Um eine Überhitzung zu vermeiden, ist eine ordnungsgemäße Belüftung erforderlich, da Lithium-Ionen-Batterien beim Laden und Entladen Wärme erzeugen.

Äußere Umgebung für Blei-Säure-Batterien:

· Temperatur – Im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien reagieren Blei-Säure-Batterien weniger empfindlich auf extreme Temperaturen. Sie erfordern moderate Temperaturen, da extreme Kälte ihre Leistung und Kapazität verringert, während extreme Hitze Wasserverlust, Plattensulfatierung und Korrosion beschleunigt.

· Luftfeuchtigkeit – Hohe Luftfeuchtigkeit kann die externen Komponenten und Batteriepole beeinträchtigen und zu Korrosion führen, auch wenn diese versiegelt sind.

· Physische Erschütterungen – Blei-Säure-Batterien sind toleranter gegenüber physischen Erschütterungen, können aber dennoch beschädigt werden, wenn sie unsachgemäß behandelt werden.

· Belüftung – Um eine Gasbildung zu vermeiden, ist eine ordnungsgemäße Belüftung erforderlich, da Blei-Säure-Batterien beim Laden Gase freisetzen.

Abschluss

Die Zyklenlebensdauer von Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Batterien ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Allerdings können Lithium-Ionen-Batterien geringere Entladungen aushalten und haben in der Regel eine längere Lebensdauer. Sie erfordern keine Wartung. Richtige Nutzungsgewohnheiten und angemessene Pflege bleiben für die Maximierung der Lebensdauer beider Batterien unter den geeigneten Umgebungsbedingungen unerlässlich.