Informationen zur Ausgangsleistung des Lithium-Ionen-Akkus

Lithiumbatterien im Allgemeinen, einschließlich Lithiumionen- und Lithiumhydridbatterien, sind in letzter Zeit bekannt, beliebt und für die Unterhaltungselektronik verwendet worden, da sie ein geringes Gewicht, eine hohe Energiedichte und auch eine relativ lange Lebensdauer haben. Lithium kann sehr reaktiv sein und ein Feuer entzünden, wenn es (überraschenderweise) Wasser ausgesetzt wird. Moderne Lithiumbatterien verwenden jedoch chemisch gebundenes Lithium, so dass keine Reaktion leicht auftreten kann. Genau wie bei Nickel gibt es viele Varianten von Lithiumbatterien. Am beliebtesten sind derzeit jedoch die Lithium-Ionen-Batterien. Sie sind so eingerichtet, dass während des Lade- oder Entladezyklus kein freies Lithium vorhanden ist.

Die Verwendung von Lithiumbatterien zur Energieversorgung von Netz- und Versorgungsanwendungen nimmt zu, da Geräte an verschiedenen Standorten getestet werden. 2013 wurde auf den Orkney-Inseln vor der Nordwestküste Schottlands ein Pilotspeicher für große Pilotbatterien mit einer Leistung von 2 MW in Betrieb genommen. Dies wurde auch im Jahr 2017 verbessert, als das in den USA ansässige Unternehmen San Diego Gas and Electric eine 30-MW-Anlage zur Batteriespeicherung auf Basis von Lithium-Ionen-Batterien mit einer Speicherkapazität von ca. 120 MWh eröffnete. Der südkalifornische Energieversorger Edison entwirft ebenfalls ein 20-MW-Kraftwerk. Die zukünftige Entwicklung dieser Lithiumbatterien könnte vom Interesse der Automobilhersteller für ihren Einsatz in Hybrid- und Elektrofahrzeugen profitieren.

Wie viel Lithium enthält eine Lithium-Ionen-Batterie?

Aus theoretischer Sicht existiert metallisches Lithium in typischen Lithium-Ionen-Batterien nicht. Es gibt jedoch eine äquivalente Menge an Lithiumgehalt, die in einer Lithium-Ionen-Zelle berücksichtigt werden muss. Es wird etwa das 0,3-fache der Nennkapazität der Batterie (in Amperestunden) berechnet.

Eine 2Ah 18650-Lithiumionenzelle hat einen Lithiumgehalt von 0,6 g.

Beispielsweise beträgt in einer 2Ah 18650-Lithiumionenzelle der Lithiumgehalt etwa 0,6 g. Ein typischer 60 Wh 8-Zellen-Laptop-Akku (4 in Reihe und 2 parallel) enthält etwa 4,8 g.

Für die Tesla 3250 mAh Batterie würde der Lithiumgehalt darin etwa (0,6 / 2) multipliziert mit 3.250 = 0,975 g Li betragen.

Bei einer Betriebsspannung von etwa 4,2 V wäre der Lithiumgehalt darin nun:

0,975 / (3,250 × 4,2) = 0,0714 g / Wh = 0,0714 kg / kWh.

Diese Statistiken gelten für Laptop- bzw. Tesla-Batterien. Chevy Volt verwendet jedoch Beutelzellen mit unterschiedlichem Lithiumgehalt. Dies könnte der Grund sein, warum der Lithiumgehalt unterschiedlich ist. Der Gehalt an Lithium in der Batterie kann vom Modell, dem Hersteller und der Geometrie der Zelle abhängen.

Die Energiedichte der Lithiumionen ist etwa doppelt so hoch wie die Dichte von Standard-Nickel-Cadmium. Daher besteht die Möglichkeit einer höheren Energiedichte. Die Ladeeigenschaften sind relativ gut und verhalten sich aus Entladungsperspektive wie Nickel-Cadmium. Die Hochspannung der 3,6-Volt-Zellen ermöglicht die Auslegung als einfache Batterien. Aus diesem Grund arbeiten die meisten unserer Mobiltelefone heute mit einem einzigen Akku. Für einen Akku auf Nickelbasis sind jedoch 1,2-Volt-Zellen mit drei Einheiten erforderlich, die ebenfalls in Reihe geschaltet sind.

Wie viele Watt leistet ein Lithium-Ionen-Akku?

Die Stromversorgungskapazität gibt die Energiemenge an, die in der Batterie gespeichert ist. Die Leistung wird oft in Wattstunden ausgedrückt (und das Symbol ist Wh). Die Wattstunde ist eine Spannung (V), die von der Batterie bereitgestellt und mit dem Strom (Ampere) multipliziert wird, den die Batterie für einen bestimmten Zeitraum (normalerweise in Stunden) liefern kann. Die Spannung multipliziert mit Ampere und auch multipliziert mit Stunden ergibt das Wh (Wattstunde) der Batterie. Da die Spannung für einen Batterietyp aufgrund seiner internen Chemie (wie bei Alkalibatterien, Lithium- oder Bleibatterien usw.) festgelegt ist, ist nur häufig der Verstärker multipliziert mit der Stundenmessung auf der Seite der Batterie aufgedruckt. Und es wird in Ah oder mAh gemessen (NB. 1000 mAh = 1Ah). Um Wh zu erhalten, müssen Sie Ah mit der Nennspannung multiplizieren. Angenommen, Sie haben eine nominelle 3-V-Batterie mit einer Kapazität von 1 Ampere / Stunde, sodass diese Batterie eine Kapazität von 3 Wh hat. 1 Ah bedeutet auch, dass wir grundsätzlich einen Strom von 1 Ampere für eine Stunde oder 0,1 A für 10 Stunden oder 0,01 A (was auch als 10 mA bezeichnet werden kann) für 100 Stunden haben.

Spezifikation eines Lithium-Ionen-Akkus für Mobiltelefone

Spezifische Energie 100–265 W · h / kg (0,36–0,875 MJ / kg)

Energiedichte 250–693 W · h / L (0,90–2,43 MJ / L)

Spezifische Leistung ~ 250- ~ 340 W / kg

Lade- / Entladeeffizienz 80–90%

Energie- / Verbraucherpreis 3,6 Wh / US $

Selbstentladungsrate 0,35% bis 2,5% pro Monat, abhängig vom Ladezustand

Zyklusdauer 400–1.200 Zyklen

Nennzellenspannung 3,6 / 3,7 / 3,8 / 3,85 V, LiFePO4 3,2 V.

So verbessern Sie die Speicherung von Lithium-Ionen-Akkus

Aber was passiert dann, wenn der Akku Ihrer CD oder Ihres Laptops unerwartet oder plötzlich leer wird? Wenn Ihre Lithiumbatterie voll aufgeladen ist, aber nicht so lange hält, liegt eindeutig ein Problem mit der Batterie vor. Leider können Sie eine Batterie nicht reparieren, wenn darin Korrosion oder Oxidation aufgetreten ist. Um einige oder alle dieser schmerzhaften Folgen zu vermeiden, müssen Sie einige einfache Schritte unternehmen, um die Lebensdauer Ihrer Lithium-Ionen-Batterien zu verlängern.

Halten Sie den Akku während der Lagerzeit bei 40%

Es wird empfohlen, den Akku vor dem Gebrauch vollständig aufzuladen. Es ist jedoch wichtig, dass Sie den Akku vor dem Wechseln nicht vollständig entladen. Batteriehersteller lagern ihre Batterien bei etwa 60 Grad und 40% Ladung. Die 40% ige Ladung gewährleistet einen stabilen Zustand des Akkus. Zum Schutz einiger Stromkreise wird auch eine Reservebatterie benötigt.

Lassen Sie die Lithium-Ionen-Batterien nicht bei hohen Temperaturen liegen.

Diese Lithiumbatterien mögen keine Wärme. Indem Sie sie einer hohen Temperatur aussetzen, reduzieren Sie ihre Lebensdauer, Ladung und Laufzeit.

Stellen Sie sicher, dass Sie das Produktionsdatum des Herstellers bestätigen

Sobald eine Lithium-Ionen-Batterie hergestellt ist, nähert sie sich ihrem Tod. Ein normaler Akku kostet etwa 20% der Lithium-Ionen-Akkustärke. (Dies hat keinen Einfluss darauf, wie gut oder nicht Sie es verwenden.) Sie sollten eine Batterie kaufen, die gerade hergestellt oder hergestellt wurde (mindestens innerhalb eines Jahres nach Herstellung).

Überladen Sie Ihren Akku niemals und vermeiden Sie häufige vollständige Entladungen Ihrer Lithium-Ionen-Akkus.