Feb 28, 2023 Seitenansicht:145
Für eine Vielzahl von Anwendungen werden heute Batterien mit hoher Kapazität stark nachgefragt. Diese Batterien haben zahlreiche Anwendungen, darunter Solar-, Elektrofahrzeug- und Freizeitbatterien. Blei-Säure-Batterien waren bis vor einigen Jahren die einzige Wahl mit hoher Batteriekapazität auf dem Markt. Der Wunsch nach Batterien auf Lithiumbasis hat sich jedoch aufgrund ihrer Anwendungen auf dem aktuellen Markt erheblich verschoben.
Dabei ragen unter anderem die Lithium-Ionen-Batterie und die Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4)-Batterie heraus. Es wird häufig nach den Unterschieden zwischen den beiden Batterien gefragt, da sie auf Lithium basieren.
Aus diesem Grund werden wir diese Batterien in diesem Artikel eingehend untersuchen und diskutieren, wie sie sich unterscheiden. Indem Sie sich über ihre Leistung in Bezug auf verschiedene Faktoren informieren, erhalten Sie einen besseren Einblick, welche Batterie für Sie am besten geeignet ist. Fangen wir ohne weiteres an:
Warum LiFePO4-Batterien besser sind:
Hersteller in verschiedenen Branchen suchen nach Lithiumeisenphosphat für Anwendungen, bei denen Sicherheit von entscheidender Bedeutung ist. Eine hervorragende chemische und thermische Beständigkeit ist eine Eigenschaft von Lithiumeisenphosphat. In heißeren Umgebungen behält dieser Akku seine Kühlung bei.
Es ist auch nicht brennbar, wenn es unsachgemäß behandelt wird, während Schnellladungen und -entladungen oder wenn Kurzschlussprobleme auftreten. Aufgrund der Beständigkeit der Phosphatkathode gegenüber Verbrennungen oder Explosionen während des Überladens oder Überhitzens und der Fähigkeit der Batterie, ruhige Temperaturen aufrechtzuerhalten, erfahren Lithium-Eisenphosphat-Batterien normalerweise kein thermisches Durchgehen.
Die Sicherheitsvorteile der Lithium-Ionen-Batteriechemie sind jedoch geringer als die von Lithiumeisenphosphat. Die Batterie könnte aufgrund ihrer hohen Energiedichte zuverlässiger sein, was ein Nachteil ist. Da ein Lithium-Ionen-Akku anfällig für thermisches Durchgehen ist, erwärmt er sich beim Laden schneller. Das eventuelle Entfernen der Batterie nach Gebrauch oder Fehlfunktion ist ein weiterer Vorteil von Lithium-Eisenphosphat in Bezug auf die Sicherheit.
Die in Lithium-Ionen-Batterien verwendete Lithium-Kobaltdioxid-Chemie gilt als gefährlich, da sie Menschen allergischen Reaktionen in Augen und Haut aussetzen kann. Beim Verschlucken kann es auch zu ernsthaften gesundheitlichen Komplikationen kommen. Daher erfordern Lithium-Ionen-Batterien besondere Entsorgungsmaßnahmen. Allerdings können Hersteller Lithiumeisenphosphat leichter entsorgen, da es ungiftig ist.
Die Entladetiefe von Lithium-Ionen-Akkus liegt zwischen 80 % und 95 %. Das bedeutet, dass Sie immer mindestens 5 % bis 20 % Ladung (der genaue Prozentsatz variiert je nach Akku) im Akku belassen müssen. Die Entladetiefe von Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFeP04) ist mit 100 % erstaunlich hoch. Dies zeigt, dass die Batterie vollständig entladen werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie beschädigt wird. Die Lithium-Eisenphosphat-Batterie ist der absolute Favorit in Bezug auf die Tiefe der Entleerung.
Was ist der größte Nachteil eines Lithium-Ionen-Akkus?
Die Kosten und Zuverlässigkeit von Energiespeichersystemen, wie sie beispielsweise als Notstromversorgung oder zur Reduzierung von Schwankungen der erzeugten Leistung aus erneuerbaren Energiequellen verwendet werden, werden maßgeblich von der Lebensdauer der Batterien beeinflusst. Lithium-Ionen-Batterien haben jedoch erhebliche Nachteile, einschließlich Alterungseffekten und Schutz.
Die Stärke von Lithium-Ionen-Batterien und -Zellen ist geringer als die von Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Sie müssen darauf achten, dass sie nicht überladen und übermäßig freigesetzt werden. Außerdem müssen sie den Strom in akzeptablen Grenzen halten. Ein Nachteil von Lithium-Ionen-Batterien besteht daher darin, dass eine Schutzschaltung hinzugefügt werden muss, um sicherzustellen, dass sie innerhalb ihres sicheren Arbeitsbereichs bleiben.
Glücklicherweise macht es die Technologie digitaler integrierter Schaltungen ziemlich einfach, diese in die Batterie oder, wenn die Batterie nicht austauschbar ist, in das Gerät einzubauen. Li-Ionen-Batterien können dank der Integration von Batteriemanagementschaltungen ohne spezielle Fachkenntnisse verwendet werden. Wenn der Akku vollständig aufgeladen ist, kann er aufgeladen bleiben, und das Ladegerät unterbricht die Stromzufuhr zum Akku.
Lithium-Ionen-Batterien verfügen über integrierte Batteriemanagementsysteme, die verschiedene Aspekte ihrer Leistung überwachen. Die Schutzschaltung begrenzt die höchste Spannung jeder Zelle während des Ladevorgangs, da zu viel Spannung die Zellen beschädigen kann. Da Batterien typischerweise nur einen Anschluss haben, werden sie typischerweise in Reihe geladen, was das Risiko erhöht, dass eine Zelle eine höhere Spannung als nötig erhält, da verschiedene Zellen unterschiedliche Ladeniveaus erfordern können.
Das Batteriemanagementsystem verfolgt auch die Zelltemperatur, um hohe Temperaturen zu vermeiden. Die meisten Batterien haben eine maximale Lade- und Entladestrombegrenzung zwischen 1 °C und 2 °C. Allerdings werden einige beim Schnellladen hin und wieder etwas warm.
Die Tatsache, dass sich Lithium-Ionen-Akkus mit der Zeit verschlechtern, ist einer der Hauptnachteile bei der Verwendung in Verbrauchergeräten. Das hängt von der Zeit oder dem Kalender ab, aber auch davon, wie viele Lade-Entlade-Runden der Akku durchlaufen hat. Häufig überstehen Akkus nur 500 bis 1000 Lade-Entlade-Zyklen, bevor ihre Kapazität nachlässt. Diese Zahl steigt mit fortschreitender Lithium-Ionen-Technologie, aber wenn die Batterien in die Maschinen eingebaut sind, müssen sie möglicherweise nach einer Weile ersetzt werden.
Wie wählt man zwischen LiFePO4- und Lithium-Ionen-Batterien?
Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4)-Batterien haben viele Vorteile gegenüber Lithium-Ionen-Batterien. Verbesserte Entlade- und Ladeeffizienz, längere Lebensdauer, keine Wartung, extreme Sicherheit und geringes Gewicht, um nur einige zu nennen. Obwohl LiFePO4-Batterien nicht zu den günstigsten auf dem Markt gehören, sind sie aufgrund ihrer langen Lebensdauer und Wartungsarmut die wichtigste langfristige Investition.
Bei einer Entladetiefe von 80 Prozent können Lithium-Eisenphosphat-Batterien bis zu 5000 Mal wieder aufgeladen werden, ohne dass die Effizienz beeinträchtigt wird. Die Lebensdauer von Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) kann passiv erhöht werden.
Außerdem haben die Akkus keine Memory-Effekte und können aufgrund ihrer geringen Selbstentladung (3 % monatlich) lange gelagert werden. Bei Lithium-Ionen-Akkus ist besondere Vorsicht geboten. Wenn nicht, wird ihre Lebenserwartung weiter reduziert.
100 % Ladevolumen von Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO4) nutzbar. Aufgrund ihrer schnellen Lade- und Entladeraten eignen sie sich auch perfekt für verschiedene Anwendungen. Die Effizienz wird erhöht und jede Verzögerung wird durch schnelles Laden verringert. Die Leistung wird in schnellen Bursts durch hohe Entladungsimpulsströme geliefert.
Lösung
Solarstrom hat sich auf dem Markt durchgesetzt, weil Batterien so effizient sind. Man kann mit Sicherheit sagen, dass eine bessere Energiespeicherlösung nur zu einer hygienischeren, sichereren und wertvolleren Umgebung führt. Solarstromgeräte können erheblich von der Verwendung von Lithium-Eisenphosphat- und Lithium-Ionen-Batterien profitieren.
LiFePO4-Batterien haben jedoch mehr Vorteile für Käufer und Verkäufer. Die Investition in tragbare Kraftwerke mit LiFePO4-Batterien ist aufgrund ihrer überlegenen Leistung, längeren Haltbarkeit und geringeren Umweltauswirkungen eine fantastische Wahl.
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