Li-Ion vs. Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4) Batterien – Einführung und Energiedichte

Batterien sind die Hauptquelle für tragbare Energie für alle unsere Geräte. Lithium-Ionen kommen uns in den Sinn, wenn wir an tragbare Energie mit einer großen Lebensdauer und hohen Ausgangsspezifikationen denken. Die Batterietechnologie hat sich jedoch stark weiterentwickelt, und heute haben wir einige andere Technologien, die noch bessere Alternativen zu älteren darstellen.

Ist LiFePO4 dasselbe wie Lithium-Ionen?

Beginnend mit Lithium-Ionen-Akkus nutzen Sie Lithium-Ionen und deren reversible Reduktionseigenschaft zur Ladungsspeicherung. Somit können diese Akkus bei Bedarf geladen und entladen werden. Die lithium-eisenphosphat-batterien hingegen haben mehr Elemente. Lithium macht zwar einen großen Teil dieser beiden Batterien aus, aber das Vorhandensein anderer Materialien verändert die Chemie in diesen Batterien.

Wiederaufladbar zu sein, ist eine Ähnlichkeit zwischen diesen beiden Batterietypen, aber diese beiden Batterietypen sind signifikante Unterschiede, unabhängig davon, ob wir ihre Anwendungen, Lebensdauer oder Effizienz betrachten. In fast jeder Hinsicht sind die LiFePO4-Batterien eine bessere Option als die normalen Lithium-Ionen-Batterien.

Anwendungen der LiFePO4-Batterien, bei denen Lithium-Ionen-Batterien möglicherweise nicht gut funktionieren.

Einige der besten Anwendungen von LiFePO4 sind:

Mobilitätsroller

Mit diesen Scootern, die mit LiFePO4 betrieben werden, gibt es nichts, was Sie auf der Strecke bremst. Egal wie oft Sie das Fahrzeug belasten, die Batterie nimmt keinen Schaden und gibt ihre volle Leistung ab.

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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Solar-Setup

Das LiFePO4 ist eine gute Option, wenn Sie die Kraft der Sonne nutzen und in verschiedenen Anwendungen einsetzen müssen. Aus diesem Grund verwenden viele tragbare Solarstromlösungen LiFePO4-Batterien.

Kleine Anwendungen

LiFePO4-Batterien sind eine gute Option für den Einsatz in engeren Räumen, in denen Sie für eine bestimmte Zeit eine gute Ausgangsleistung benötigen. Von Funkgeräten bis hin zu Taschenlampen und elektrischen Zigaretten kann LiFePO4 alles mit Strom versorgen, einschließlich Notbeleuchtung.

Kommerzielle Anwendungen

Lithium-Ionen-Batterien sind nicht die härtesten, während LiFePO4 mehreren industriellen Anwendungen standhalten kann, einschließlich Bodenmaschinen und Ladebordwänden.

Warum sind LiFePO4-Batterien besser?

Dabei hat jeder Batterietyp seine Vor- und Nachteile. Die LiFePO4-Batterien sind in so vielen Anwendungen eine bessere Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien. Dies liegt an den folgenden Eigenschaften von LiFePO4-Batterien:

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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Längere Lebensspanne

LiFePO4-Batterien sind für ihre längere Lebensdauer bekannt. Diese Batterien verfügen über ein effizientes Laden und Entladen, sodass sie jahrelang verwendet werden können. Im Durchschnitt kann ein Akku bis zu 5000 Ladezyklen aushalten, was viel mehr ist als bei anderen Akkus.

Keine Wartungsanforderungen

Diese Batterien benötigen keine aktive Wartung wie andere Batterien. Bei Blei-Säure-Batterien müssen wir beispielsweise den Säuregehalt in der Batterie aufrechterhalten, um die Lebensdauer zu verlängern. In ähnlicher Weise ist eine Erhaltungsladung erforderlich, um die Batterien bei Nichtgebrauch gut zu halten. Das LiFePO4 hat eine sehr niedrige Selbstentladungsrate von 3 % pro Monat, was bedeutet, dass keine Wartung erforderlich ist.

Leicht

LiFePO4-Batterien haben eine hohe Leistungsdichte, was bedeutet, dass diese klein und leicht sein können. Daher sind diese eine großartige Option für tragbare Geräte, bei denen Sie nicht viel Gewicht hinzufügen können, um ausreichend tragbare Leistung zu erhalten.

Sicherheit

Bei der Herstellung von LiFePO4 werden die hochwertigsten Zellen verwendet. Die Kombination dieser Batterien mit effektiven Batteriemanagementsystemen bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit eines Missgeschicks erheblich sinkt. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass diese explodieren oder Feuer fangen, erheblich geringer.

Hohe Entladungsrate

Diese Batterien sind für ihre hohen Entladungsraten bekannt, sodass das Starten von Motoren an den kältesten Tagen kein Problem darstellt. Mit einigen Fahrzeugen, die mit LiFePO4-Batterien betrieben werden, erzielen Sie aufgrund der hohen Stromentladungsraten erstaunliche Beschleunigungsergebnisse.

Hohe Effizienz

Das LiFePO4 kann für 100 % seiner Ladefähigkeit verwendet werden, ohne dass es zu Sicherheitsproblemen kommt. Zudem sind diese Akkus durch diese Schnellladegeräte schnell für alle Anwendungen einsatzbereit.

Bequem bei extremen Temperaturen

Diese Batterien sind komfortabel mit einem größeren Temperaturbereich und eignen sich für alle Anwendungen. Ob bei zu heißem oder zu kaltem Wetter, diese Akkus verlieren nicht an Leistung.

Die Energiedichte der Lithium-Ionen-Batterie

Die Energiedichte ist die Leistung, die eine Batterie in Anbetracht ihrer Größe enthält. Dies ist sehr wichtig, da Batterien mit einer höheren Energiedichte problemlos über einen längeren Zeitraum eine stabile Menge an erforderlicher Leistung bereitstellen können. Mit hoher Energiedichte können wir also viel Platz sparen, da kleinere Batterien mit hoher Dichte mehr Leistung liefern können. Lithium-Ionen-Akkus sind bekannt für ihre hohe Energiedichte von bis zu 270 Wh/kg.

Vergleich mit anderen Batterietypen.

Andererseits reicht die Energiedichte von Blei-Säure-Batterien bis zu 100 Wh/kg, was Lithium-Ionen-Batterien besser macht. Im Vergleich zu LiFePO4-Batterien kann ihre Energiedichte bis zu 165 Wh/kg betragen, wodurch Lithium-Ionen-Batterien besser sind als diese.

Ist Energiedichte und Leistungsdichte gleich?

Leistungsdichte und Energiedichte werden oft zusammen verwendet, und aufgrund ihrer Ähnlichkeiten ist es sehr einfach, sie zu verwechseln. Beide sind ein Maß für die elektrischen Fähigkeiten einer Batterie im Vergleich zu ihrem Gewicht oder ihrer Größe. Das ist aber nicht dasselbe, denn in der Leistungsdichte messen wir die Wattleistung eines Akkus im Vergleich zum Gewicht. Andererseits messen wir in der Energiedichte die Wattstunden einer Batterie im Vergleich zu ihrem Gewicht.

Vorteile der hohen Dichte

Eine hohe Energiedichte macht Batterien viel besser mit mehreren Vorteilen, darunter:

Kleinere Batterien können länger halten.

Die hohe Dichte ermöglicht es uns, mehr Leistung auf weniger Platz zu packen, wodurch Smartphones und Laptops mehr Leistung erhalten.

Aufgrund der hohen Energiedichte können Batterien Gadgets wie Smartwatches eine Nutzungsdauer von mehreren Tagen verleihen.

Mit diesen Vorteilen gehen jedoch auch einige Risiken einher. Mehr Leistung in einem kleinen Paket zu packen bedeutet, dass die gesamte Energie in kürzerer Zeit freigesetzt wird, wenn etwas schief geht. Deshalb explodieren die Lithium-Ionen-Akkus und verursachen mit einem winzigen Loch einen Brand. Diese Batterien sind in Anbetracht ihres Gewichts und ihrer Kompaktheit sehr flüchtig.

Fazit

Die Auswahl des Batterietyps hängt von den Anwendungen ab. Für einige Anwendungen sind beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien perfekt, während Blei-Säure-Batterien in einigen Fällen die bessere Wahl sind. Bei so viel Marktsättigung und vielen verfügbaren Optionen kann es schwierig erscheinen, die richtige Batterie für ein Projekt zu finden. Wenn die Lithium-Ionen-Batterien nicht die erforderliche Leistung erbringen, sind die LiFePO4-Batterien möglicherweise eine gute Option.