Batterievergleich: LiFePO4, Li-Ion und Blei/Säure

Einführung

Blei-Säure-Batterie

Blei-Säure-Batterien gehören zu den am häufigsten verwendeten Batterien in Solaranlagen. Da Blei-Säure-Batterien eine geringe Leistungsdichte, nur einen bescheidenen Wirkungsgrad und einen erheblichen Wartungsaufwand aufweisen, haben sie im Vergleich zu anderen Batterietypen eine lange Lebensdauer und erschwingliche Kosten. Einer der einzigartigen Vorteile von Blei-Säure-Batterien besteht darin, dass sie den am häufigsten verwendeten Batterietyp für die meisten wiederaufladbaren Batteriezwecke darstellen und daher über eine gut etablierte, ausgereifte technische Basis verfügen.

li-ionen-akku

Heutzutage werden Lithium-Ionen-Akkus immer beliebter. Sie sind in Laptops, PDAs, Mobiltelefonen und iPods verfügbar. Sie sind so beliebt, weil sie Pfund für Pfund zu den leistungsstärksten wiederaufladbaren Batterien gehören, die es gibt.

Lithium-Ionen-Batterien erfordern weniger Wartung, die die meisten anderen Chemikalien nicht haben. Es gibt keinen Speicher und es ist kein geplantes Radfahren erforderlich, um die Lebensdauer des Akkus zu verlängern. Darüber hinaus hat Lithium-Ionen eine Selbstentladungsrate, die weniger als halb so hoch ist wie die von Nickel-Cadmium, wodurch es perfekt für fortschrittliche Anwendungen zur Kraftstoffanzeige geeignet ist. Wenn Lithium-Ionen-Zellen entsorgt werden, richten sie wenig Schaden an.

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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Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) Batterie

Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien, oft auch als LFP-Batterien oder LiFePO4-Batterien bekannt, haben eine Lebensdauer von mehr als 5 Jahren. LFP hat eine starke elektrochemische Leistung und einen geringen Widerstand. Diese Batterien bieten eine höhere thermische Stabilität als andere Lithium-Ionen-Batterien. Der Spannungspegel einer LFP-Einzelzelle beträgt 3,2 V. Diese Batterien werden häufig in der Elektromobilität, der Speicherung von Solarenergie und anderen Anwendungen eingesetzt. Der Vorteil der Verwendung dieser Batterietypen besteht darin, dass sie einen hohen Nennstrom und eine lange Lebensdauer sowie eine starke thermische Beständigkeit, verbesserte Zuverlässigkeit und Toleranz in ungünstigen Situationen aufweisen.

Was ist besser Blei-Säure- oder Lithium-Ionen-Akku?

Hier sind die drei wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Batteriechemien sowie einige Beispiele dafür, welche Technologie Sie wählen sollten, wenn Sie auf Elektroautos umsteigen.

1.Laden

Das Aufladen eines Blei-Säure-Akkus kann bis zu 10 Stunden dauern, das Aufladen eines Lithium-Ionen-Akkus kann jedoch je nach Kapazität des Akkus zwischen 3 Stunden und einigen Minuten dauern. Lithium-Ionen-Chemikalien können eine höhere Stromrate tolerieren, wodurch sie schneller aufgeladen werden können als Blei-Säure-Batterien. Dies ist besonders wichtig in zeitkritischen Situationen, in denen Fahrzeuge stark ausgelastet sind und kürzere Pausenintervalle haben. Im Falle eines Terminaltraktors kostet jede Minute, die das Schiff im Hafen liegt, den Flottenbesitzer Geld, sodass die Batterien in den Pausen schnell geladen werden müssen, um das Schiff zu beladen.

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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2.Energie & Reichweite

Wenn die beiden Chemien verglichen werden, erreichen Lithium-Ionen eine Energiedichte von 125-600+ Wh/L, während Blei-Säure-Batterien 50-90 Wh/L erreichen. zur selben Zeit. In der gleichen Zeit. Infolgedessen schafft der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien Platz für andere wichtige Nutzlasten. Eine hohe Energiedichte verschafft dem Fahrzeug zudem eine deutlich höhere Reichweite, wodurch der Nutzer beim Betrieb mit Lithium-Ionen-Technologie seltener aufladen muss.

3.Kosten

Diese Frage steht generell im Vordergrund und ist ein entscheidender Grund für die Entscheidung „Was ist das ideale Produkt für meinen Fuhrpark?“. Wie so oft gibt es keine eindeutige Lösung und die Kosteneffizienz richtet sich ganz nach den Anforderungen Ihrer Anwendung. Bleisäure ist eine beliebte, kostengünstige Batteriechemie, die in großen Mengen ohne Bedenken hinsichtlich der Versorgungssicherheit und in einer Reihe von handelsüblichen Packungsgrößen erhältlich ist. Blei-Säure-Batterien sind ideal für große stationäre Anwendungen mit viel Platz und geringem Energiebedarf. Wenn es jedoch um den Preis in Bezug auf Leistung oder Reichweite geht, ist die Lithium-Ionen-Technologie häufig die kostengünstigere Lösung.

Es gibt keinen Einheitsansatz für Batterien; vielmehr geht es darum, die beste elektrische Lösung für die Anforderungen der Anwendung anzubieten. Cummins entwickelt und verkauft anpassungsfähige Lithium-Ionen-Batterien als primäre Energiequelle für Nutzfahrzeuge und andere mobile und stationäre Anwendungen.

Ist LiFePO4-Batterie besser als Lithium-Ionen?

Neuere Technologien werden von zwei Arten von Lithium-Batterien angetrieben: Lithium-Ionen und Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4). Während diese Batterietypen nahezu identische Namen haben, weisen sie mehrere Ähnlichkeiten und Unterschiede auf. Sie unterscheiden sich in Lebensdauer, Sicherheitsmechanismen und Ladungsdichte.

1. Selbstentladungsrate

Die Geschwindigkeit, mit der eine Batterie ihre Ladung verliert, wenn sie nicht angeschlossen ist, wird als Selbstentladungsrate bezeichnet. Niedrigere Selbstentladungsraten sind vorteilhaft für die Batterie, da sie auf eine verbesserte chemische Stabilität und eine längere Ladungserhaltung hindeuten.

Die Selbstentladungsrate eines Lithium-Ionen-Akkus beträgt etwa 5 % pro Monat. Dies zeigt an, dass ein Lithium-Ionen-Akku nach dem Laden, Trennen und Lagern für einen Monat von 100 % auf 95 % sinkt. Die Selbstentladungsrate von lithiumeisenphosphat beträgt ca. 3 % pro Monat. Dies bedeutet, dass der Akku nach einem Monat von 100 % auf 97 % abfällt.

2.Energie & Reichweite

Lithium-Ionen-Batterien haben die höchste Energiedichte aller Batterietypen. Diese Batterien haben eine Energiedichte von 100 bis 265 Wh/kg. Wohingegen eine LiFePO4-Batterie eine geringere Energiedichte als eine Lithium-Ionen-Batterie hat. Sie haben eine Energiedichte von 90 bis 165 Wh/kg.

3.Kosten

Um die Kosten pro KWh zu berechnen, müssen Sie zunächst die KWh-Leistung der Batterie ermitteln. Obwohl dieser Wert normalerweise nicht auf dem Akku angezeigt wird, kann er einfach ermittelt werden.

Der Einschluss von Kobalt als Elektrodenmaterial in einer Lithium-Ionen-Batterie erhöht die Kosten der Batterie. Die Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie verwendet kobaltfreie Materialien wie Eisen und Phosphat, die jeweils deutlich günstiger sind.

In jeder Hinsicht ist LiFePO4 die bessere Wahl. Mit diesen Batterien erhalten Sie eine überlegene Leistung, ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis und eine deutlich längere Lebensdauer. Lediglich bei der Betrachtung der Energiedichte zieht das Lithium-Ionen-Pendant mehr Aufmerksamkeit auf sich. Daher sind sie eine bevorzugte Alternative für elektronische Anwendungen wie Smartphones, Laptops, E-Zigaretten und andere elektronische Geräte.

Abgesehen von der Elektronik sind LiFePO4-Batterien in allen anderen Anwendungen überlegen. Ob für Elektrofahrzeuge, Solarmodule, Wohnwagen, Wohnmobile oder andere Hochleistungsanwendungen.

Lädt sich LiFePO4 schneller auf als Blei-Säure?

Die konstanten Strom- und Konstantspannungsphasen einer LiFePO4-Batterie sind die gleichen wie bei einer Blei-Säure-Batterie. Obwohl diese beiden Phasen identisch sind und demselben Zweck dienen, bestehen die Vorteile der LiFePO4-Batterie darin, dass die Wiederaufladerate erheblich höher sein kann, was zu einer viel kürzeren Ladezeit führt.