23 Jahre Batterieanpassung
Mar 04, 2023 Seitenansicht：155
Für eine Vielzahl von Anwendungen werden heute Batterien mit hoher Kapazität stark nachgefragt. Diese Batterien haben zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten, unter anderem als Solarbatterien, Batterien für Elektrofahrzeuge und Freizeitbatterien. Blei-Säure-Batterien waren bis vor einigen Jahren die einzige Wahl für Batterien mit hoher Kapazität auf dem Markt. Der Bedarf an Batterien auf Lithiumbasis hat sich jedoch aufgrund ihrer Anwendungen auf dem aktuellen Markt erheblich verschoben. Lithium-Ionen-Batterien und Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4)-Batterien heben sich in dieser Hinsicht vom Wettbewerb ab. Da beide auf Lithium basieren, fragen die Leute häufig nach den Unterschieden zwischen den beiden. Aus diesem Grund werden wir in diesem Beitrag detailliert auf diese Batterien und ihren Vergleich eingehen. Sie werden besser verstehen, welche Batterie für Sie am besten geeignet ist, nachdem Sie sich bewusst gemacht haben, wie sie sich über eine Vielzahl von Eigenschaften hinweg verhält.
Lebensdauer von LiFePO4 oder Lithium-Ionen
Wiederaufladbare Batterien sind fortschrittlicher als je zuvor. Sie verlassen sich bei täglichen Aufgaben auf seine Leistung und fast jeder Artikel enthält einen. Die Mehrzahl der Geräte setzt auf Lithium-Ionen-Technologie. Zeit, dieses scheinbar unkomplizierte Objekt mit komplizierter Innenausstattung zu untersuchen. Die Battery University schätzt, dass ein typischer lithium-ionen-akku 300 bis 500 Lade-/Entladezyklen überstehen sollte. Im Idealfall hält der Akku eines Mobiltelefons mehr als ein Jahr, wenn Sie ihn einmal täglich aufladen. Da Lademuster genauer sind als ein Verfallsdatum, beziehen sich die meisten Batteriehersteller auf die Lebensdauer von Lithiumbatterien als Funktion der Lademuster. Vor dem ersten Gebrauch kann der Akku einige Monate unbenutzt gelegen haben. Danach wird es möglicherweise gespeichert, aber kaum noch verwendet. Sie können sich anhand des Lade- und Entladezyklus eine persönliche Vorstellung davon machen, wie lange ein Akku halten sollte.
LiFePO4-Batterien haben eine Lebensdauer von zehn Jahren. Andererseits müssen LiFePO4-Akkus nach Ablauf ihrer Brauchbarkeit gewechselt werden, da sie nicht bruchfest sind. Die Lifepo4-Batterie kann mehr als einmal aufgeladen werden, jedoch verringert jede Aufladung die Lebensdauer der Batterie um etwa 25 %. Eine LiFePO4-Batterie hält normalerweise drei Jahre. In diesem Fall könnte der Akku seine Fähigkeit verlieren, eine Ladung zu halten, und müsste ersetzt werden. Wie oft ein Lifepo4-Akku geladen und entladen wird, wirkt sich auf seine Lebensdauer aus. Ein brandneuer LiFePO4-Akku sollte 300–500 Ladezyklen überstehen, bevor er an Kapazität verliert. Die Häufigkeit, Lautstärke und andere Faktoren, die die Verwendung beeinflussen, können die Lebensdauer der Lifepo4-Batterie verändern. Lifepo4-Batterien halten bei regelmäßiger Verwendung in der Regel zwischen zwei und vier Jahren. Je nach häufiger oder seltener Nutzung verlängert sich die Lebensdauer der Batterie auf 6 oder sogar 8 Jahre.
LiFePO4 oder Lithium-Ionen-Gewicht
Lithium-Batterien sind im Allgemeinen winzig und leicht, da lithium-eisenphosphat-batterien (LiFePO4) eine große Leistungsdichte bieten. Lithium-Batterien haben eine enorme Energiedichte und mindestens die Hälfte der Masse von Blei-Säure-Batterien. Wenn Sie sich Sorgen um Batteriegröße und -gewicht machen möchten, wählen Sie Lithium. Etwa 31 Pfund wiegen typischerweise eine 100-Ah-LiFePO4-Batterie. Eine gleichwertige Blei-Säure-Batterie kostet mehr als das Doppelte. Weniger Batterien werden benötigt, um dieselbe Energiemenge zu erzeugen, dank der sicheren 90-%-Draindown-Grenze von Lithium-Batterien im Gegensatz zu 50-60 % von Blei-Säure-Batterien. Mit LiFePO4-Batterien kann das Batteriegewicht bei gleicher nutzbarer Leistungskapazität um mehr als die Hälfte reduziert werden. Darüber hinaus nehmen LiFePo4-Batterien im Vergleich zu anderen Batterien bis zu 40 % weniger Platz ein.
LiFePO4 oder Lithium-Ionen-Energiedichte
Die Energiedichte einer Batterie gibt an, wie viel Leistung sie im Verhältnis zu ihrem Gewicht hat. Üblicherweise wird diese Menge in Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) angegeben. Die Menge an elektrischer Energie, die einem Watt für eine Stunde entspricht, wird in Wattstunden gemessen. Anstatt die Menge an verfügbarer gespeicherter Energie zu messen, misst die Leistungsdichte, wie schnell die Energie geliefert werden kann. Es ist wichtig, den Unterschied zwischen Leistungsdichte und Energiedichte zu kennen, da sie häufig falsch ausgelegt werden. Sie sollten verstehen, warum eine hohe Energiedichte eine erwünschte Eigenschaft in einer Batterie ist, um Lithium-Ionen-Batterien besser zu verstehen. In Bezug auf die Batteriegröße hat eine Batterie mit einer hohen Energiedichte eine längere Batterielebensdauer.
Eine Batterie mit höherer Energiedichte kann alternativ die gleiche Leistung bei geringerem Platzbedarf bieten als eine Batterie mit geringerer Energiedichte. Dadurch erhöht sich das Einsatzspektrum der Batterie erheblich. Gabelstaplerbatterien in Produktions- oder Lagerumgebungen können Tausende von Pfund wiegen. Gabelstaplerbatterien, die leicht sind, haben einige Vorteile in Bezug auf Handhabung und Sicherheit.
Die zu hohe Energiedichte einer Batterie kann ein Sicherheitsrisiko darstellen. Ein thermisches Ereignis tritt eher auf, wenn eine Zelle mit aktiverem Material gepackt ist.
Wiederaufladbare Batterien gibt es in einer Reihe unterschiedlicher Varianten mit einer Reihe von Energiedichten, die ihre innere Chemie widerspiegeln.
Bleibatterien haben eine Energiedichte von 30 bis 50 Wh/kg.
Nickel-Cadmium-Akkus haben eine Energiedichte von 45 bis 80 Wh/kg.
Nickel-Metallhydrid-Akkus haben eine Energiedichte von 60 bis 120 Wh/kg.
Die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien reicht von 50 bis 260 Wh/kg.
Lithium-Ionen-Batterien werden manchmal als eine Kategorie von Batterien zusammengefasst, die alle Lithium enthalten, obwohl ihre chemische Zusammensetzung stark variieren und ihre Leistung beeinträchtigen kann.
Eine aluminiumbeschichtete Kathode, eine Kohlenstoff- oder Graphitanode, ein Separator und ein aus Lithiumsalz in einem organischen Lösungsmittel gebildeter Elektrolyt sind die Komponenten der meisten Lithium-Ionen-Batterietypen.
Die verwendeten Materialien für Kathode und Anode wurden von den Herstellern geprüft. Auch die chemische Zusammensetzung des Elektrolyten wurde verändert. Diese Schwankungen bewirken die unterschiedliche Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien.
Eine Batterie kann mit einer geringeren Masse mehr Strom erzeugen, wenn sie eine höhere Energiedichte hat. Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) ist die Maßeinheit. Eine der höchsten Energiedichten aller Batterietypen findet sich in Lithium-Ionen-Batterien. Die Energiedichte dieser Batterien reicht von 100 Wh/kg bis 265 Wh/kg.
Eine LFP-Batterie hat eine etwas geringere Energiedichte als eine Lithium-Ionen-Batterie. Ihr Energiegehalt reicht von 90 bis 165 Wh/kg.
Die Energiedichte von lithium-ionen-akkus ist höher. Aus diesem Grund werden diese Batterien in kleineren, leistungsintensiveren Anwendungen eingesetzt.
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