Was sind LiFePO4-Batterien und warum sind sie die besten?

1.446 Herausgegeben von BSLBATT 14. März 2024

LiFePO4-Batterien oder LFP-Batterien dominieren schnell die Batterieindustrie. Aber was bedeutet LiFePO4? Wie unterscheiden sich diese Lithium-Eisenphosphat-LiFePO4-Batterien von anderen? Es ist wichtig, sie nicht mit Lithium-Ionen-Batterien zu verwechseln.

Lesen Sie weiter, um weitere Einblicke in diese und weitere Fragen zu erhalten.

LiFePO4-Batterien: Ein Überblick

LiFePO4-Batterien bestehen aus Lithiumeisenphosphat und sind eine Variante der Lithiumbatterien. Zu den Lithiumbatterien gehören außerdem:

Oxid von Lithiumkobalt (LiCoO22)
Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxid (LiNiMnCoO2)
Titanat von Lithium (LTO)
Oxid von Lithiummangan (LiMn2O4)
Oxid von Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminium (LiNiCoAlO2)

Chemie- und Batterieinnovation

Einige dieser Elemente kennen Sie vielleicht aus Ihrem Chemieunterricht. Hier verbrachten Sie Stunden damit, das Periodensystem zu lernen (oder es an der Schulwand anzuschauen). Du hast Experimente durchgeführt (oder so getan, als wärst du in die Experimente vertieft, während du deinen Schwarm tatsächlich beäugst).

Gelegentlich entwickelt ein Student eine Vorliebe für Experimente und schlägt eine Karriere in der Chemie ein. Die optimalen Lithiummischungen für Batterien wurden von diesen Chemikern entdeckt.

So entstand der LiFePO4-Akku. (Insbesondere von der University of Texas im Jahr 1996). Der LiFePO4-Akku gilt derzeit als der sicherste, stabilste und zuverlässigste Lithium-Akku auf dem Markt.

Geschichte der LiFePO4-Batterie

John B. Goodenough und Arumugam Manthiram werden die Erfindung der LiFePO4-Batterie zugeschrieben. Sie waren es, die die in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten Materialien identifizierten. Aufgrund ihrer Neigung zu vorzeitigen Kurzschlüssen sind Anodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien nicht ideal.

Forscher fanden heraus, dass Kathodenmaterialien ein überlegener Ersatz für Lithium-Ionen-Batterien sind. Insbesondere LiFePO4-Akkus weisen diese Eigenschaft auf. Die LiFePO4-Batterie wurde unter anderem aufgrund von Verbesserungen in Stabilität und Leitfähigkeit entwickelt.

Heutzutage sind LiFePO4-Batterien allgegenwärtig. Neben Booten und Solaranlagen kommen sie auch in konventionellen und Elektrofahrzeugen zum Einsatz.

Kobaltfreie LiFePO4-Batterien sind im Laufe der Zeit günstiger als ihre kobalthaltigen Gegenstücke. Es hat eine längere Lebensdauer und ist ungiftig. Wir werden dies in naher Zukunft weiter untersuchen. Es gibt viel Hoffnung für die Zukunft des LiFePO4-Akkus.

Was macht LiFePO4-Batterien überlegen?

LiFePO4-Batterien übertreffen Lithium-Ionen-Batterien und andere Lithiumbatterien, da wir jetzt wissen, was sie sind.

Aufgrund ihrer geringeren Energiedichte im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen-Batterien sind LiFePO4-Batterien nicht für tragbare Geräte wie Uhren geeignet. Dennoch eignen sie sich am besten für Solaranlagen, Wohnmobile, Golfwagen, Bassboote, Sattelschlepper und Elektromotorräder. Warum ist das so?

LiFePO4-Batterien haben eine viermal längere Lebensdauer als andere Lithium-Ionen-Batterien.

Die Lithiumbatterie ist auch der sicherste Batterietyp und übertrifft Lithium-Ionen-Batterien und andere Batterietypen.

LiFePO4-Batterien können nicht nur 3.000–5.000 Zyklen oder sogar mehr erreichen, sondern auch eine Entladetiefe (DOD) von 100 % erreichen. Welche Bedeutung hat das? Dies bedeutet, dass LiFePO4-Akkus im Gegensatz zu anderen Akkus nicht übermäßig entladen werden.

Darüber hinaus ermöglicht dies eine längere Nutzung. Eine hochwertige LiFePO4-Batterie hält viele Jahre länger als andere Batterietypen. Die Batterien sind für eine Lebensdauer von etwa 5.000 Zyklen ausgelegt, was etwa zehn Jahren entspricht. Dadurch sind die durchschnittlichen Kosten im Laufe der Zeit deutlich niedriger.

In dieser Tabelle werden LiFePO4-Batterien mit Lithium-Ionen-Batterien verglichen.

Eine Chemie, die zuverlässig und konsistent ist

Lithiumbatterien müssen sicher sein. In Flammen aufgegangene Lithium-Ionen-Laptop-Akkus haben dies deutlich gemacht. Die Sicherheit von LiFePO4 ist einer der größten Vorteile gegenüber anderen Batterietypen. Unter den Lithiumbatterien ist LiFePO4 die sicherste. Es ist das Sicherste von allen.

Im Allgemeinen sind LifePO4-Batterien die sichersten Lithiumbatterien. In Blei-Säure-Batterien und den meisten anderen Batterietypen weist Lithiumeisenphosphat nicht die gleiche thermische und strukturelle Stabilität auf wie Lithiumeisenphosphat. LiFePO4 ist nicht brennbar und hält hohen Temperaturen stand. Es ist nicht brennbar. Ein thermisches Durchgehen stellt kein Problem dar und die Oberfläche bleibt bei Umgebungstemperaturen kühl.

Bei extremen Temperaturen oder gefährlichen Situationen (z. B. Kurzschluss oder Kollision) entzünden oder explodieren LiFePO4-Batterien nicht. Eine beruhigende Tatsache für Besitzer von Wohnmobilen, Bassbooten, Rollern und Heckklappen, die regelmäßig zyklenfeste LiFePO4-Batterien verwenden.

Eine sichere und umweltfreundliche Umgebung

Da LiFePO4-Akkus wiederaufladbar sind, schonen sie die Umwelt. Der Nutzen für die Umwelt geht jedoch darüber hinaus. Blei-Säure-Batterien und Nickeloxid-Lithium-Batterien sind giftig und undicht.

Es ist auch möglich, diese Batterien zu recyceln. Trotzdem müssen sie nicht oft recycelt werden, da sie eine Lebensdauer von 5000 Zyklen haben. Das bedeutet, dass sie mindestens 5.000 Mal aufgeladen werden können. Blei-Säure-Batterien halten nur 300–400 Zyklen.

Effizienz und Leistung auf höchstem Niveau

Sie möchten nicht nur sicher und ungiftig sein, sondern auch eine hohe Leistung erbringen.

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Den folgenden Statistiken zufolge bietet LiFePO4 all diese Vorteile und noch mehr:

LiFePO4-Akkus können in weniger als zwei Stunden vollständig aufgeladen werden.
Die Selbstentladungsrate im Leerlauf beträgt nur 2 % pro Monat. Im Gegensatz dazu haben Blei-Säure-Batterien eine Kapazität von 30 %.
Vergleichsweise längere Lebensdauer als Blei-Säure-Batterien.
Leistungsstabilität: Behält die gleiche Stromstärke bei, auch wenn die Batterielebensdauer unter 50 % liegt.
Eine Wartung ist nicht erforderlich.

Ein kompaktes und leichtes Design

Die Vorteile von LiFePO4-Batterien sind zahlreich. Sie sind extrem leicht im Gewicht. Im Vergleich zu Lithium-Manganoxid-Batterien sind sie etwa 50 % leichter und bis zu 70 % leichter als Blei-Säure-Batterien.

LiFePO4-Batterien reduzieren den Kraftstoffverbrauch und verbessern die Manövrierfähigkeit von Fahrzeugen. Außerdem sind sie kompakt, sodass Sie mehr Ausrüstung in Ihren Roller, Ihr Boot, Ihr Wohnmobil oder Ihre Industriemaschine unterbringen können.

Ein Vergleich von Lithium-Ionen-Batterien und Nicht-Lithium-Ionen-Batterien

LiFePO4 dominiert im Kampf zwischen den beiden eindeutig das Lithium-Ion. Wie schneidet LiFePO4 im Vergleich zu anderen wiederaufladbaren Batterien auf dem Markt ab?

Batterien mit Bleisäure

Obwohl Blei-Säure-Batterien auf den ersten Blick wie ein gutes Angebot erscheinen, werden sie mit der Zeit teurer. Daher müssen sie häufig gewartet und ausgetauscht werden. Während LiFePO4-Batterien keine Wartung erfordern, können sie zwei- bis viermal länger halten.

Batterien, die Gelzellen verwenden

Wie LiFePO4-Batterien müssen Gelzellenbatterien nicht regelmäßig aufgeladen werden und behalten ihre Ladung während der Lagerung bei. Den entscheidenden Unterschied macht jedoch der Ladevorgang. Die Ladezeit für Gelzellenbatterien ist lang und sie sollten nach dem vollständigen Laden abgeklemmt werden, um Schäden zu vermeiden.

Batterien mit absorbierenden Glasmatten (AGM)

Es ist wichtig zu beachten, dass AGM-Batterien Auswirkungen auf Ihr Budget haben und beschädigt werden können, wenn sie über 50 % ihrer Kapazität hinaus entladen werden. Darüber hinaus kann es schwierig sein, sie zu warten. Die LiFePO4-Ionen-Lithiumbatterien hingegen können vollständig entladen werden, ohne dass die Batterien Schaden nehmen.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten für LiFePO4-Akkus

In einer Vielzahl von Anwendungen hat sich die LiFePO4-Technologie als wertvoll erwiesen. Als Beispiele hier einige:

Durch die Verkürzung der Ladezeit und die längere Betriebszeit verbringen Fischereifahrzeuge und Kajaks mehr Zeit auf dem Wasser. Ein Vorteil leichter Angelruten ist ihre einfache Handhabung und der Geschwindigkeitsvorteil, den sie bei intensiven Angelwettbewerben bieten.
Stellen Sie sicher, dass Ihre Geschwindigkeit nicht durch unnötiges Gewicht auf Mopeds und Elektromobilen beeinträchtigt wird. Laden Sie Ihren Akku bei spontanen Fahrten nicht vollständig auf.
Nutzen Sie leichte LiFePO4-Batterien, um die Energie der Sonne überall dort zu nutzen, wo das Leben Sie hinführt (sogar auf einen Berg).
Diese Batterien sind die sichersten und robustesten Lithiumbatterien auf dem Markt und eignen sich ideal für industrielle Anwendungen wie Bodenmaschinen und Heckklappen.
Darüber hinaus werden Lithium-Eisenphosphat-Batterien zur Stromversorgung einer Vielzahl anderer Geräte verwendet. Einige Beispiele sind Taschenlampen, E-Zigaretten, Funkgeräte, Notlichter usw.

Egal, ob Sie Strom für den täglichen Bedarf oder einen Notfall benötigen, mit LiFePO4-Batterien sind Sie an der richtigen Adresse! Wohnwagen und Wohnmobile profitieren stark davon. Mehr erfahren Sie hier.

Lithiumbatterien gibt es in verschiedenen Typen und Anwendungen:

Materialhandhabung

Häufig gestellte Fragen zu LiFePO4

Ist LiFePO4 dasselbe wie Lithium-Ionen?

Nein, absolut nicht! LiFePO4-Batterien verfügen über eine viermal längere Zyklenlebensdauer als Lithium-Ionen-Polymer-Batterien.

Der LiFePO4-Akku ist doch eine gute Wahl, oder?

Im Vergleich zu herkömmlichen Batterien sind LiFePO4-Batterien hocheffizient. Es ist extrem leicht und ermöglicht die problemlose Nutzung des größten Teils seiner Kapazität. Im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien können LiFePO4-Batterien etwa 50 % ihrer Nutzungsdauer verwendet werden, bevor sie sich verschlechtern.

Können LiFePO4-Batterien Feuer fangen?

Unter den Lithiumbatterien sind LiFePO4-Batterien die sichersten, da sie weder Feuer fangen noch überhitzen. Es besteht keine Gefahr, dass sich die Batterie entzündet, selbst wenn sie beschädigt ist. Eine deutliche Verbesserung gegenüber anderen Lithiumbatterien, die anfällig für Überhitzung und Verbrennung sind.

Ist LiFePO4 effizienter als Lithium-Ionen?

Im Hinblick auf die Zyklenlebensdauer (4- bis 5-mal länger als Lithium-Ionen-Batterien) sind LiFePO4-Batterien zuverlässiger und sicherer als Lithium-Ionen-Batterien. Da Lithium-Ionen-Akkus überhitzen und sich möglicherweise entzünden können, besteht dieses Risiko bei LiFePO4-Akkus nicht.

Warum ist LiFePO4 so teuer?

Aufgrund ihrer Langlebigkeit sind LiFePO4-Batterien auf lange Sicht in der Regel sparsamer als andere Batterien. Die für ihren Bau erforderlichen Materialien sind teurer, daher sind ihre Vorabkosten höher. Warum bevorzugen die Leute sie immer noch gegenüber anderen Batterien?

Der Grund dafür ist, dass LiFePO4 zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Batterien bietet. Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien und vielen anderen Batterietypen sind sie deutlich leichter. Darüber hinaus sind sie sicherer, haben eine längere Lebensdauer und erfordern keine Wartung.

Was ist der Unterschied zwischen LiFePO4 und Lipo?

Obwohl es sich bei LiFePO4 und Lipo um Lithium-basierte Chemikalien handelt, sind sie nicht identisch. Im Vergleich zu Lipo hat LiFePO4 mehrere einzigartige Vorteile.

Welche Anwendungen gibt es für LiFePO4-Batterien?

LiFePO4-Batterien können für die gleichen Zwecke wie Blei-Säure-, AGM- oder andere herkömmliche Batterien verwendet werden. Mit einer 12-V-100-Ah-LiFePO4-Batterie (zusammen mit anderen LiFePO4-Batterien) können Sie Ihr Bassboot und andere Schiffsausrüstung mit Strom versorgen. Darüber hinaus können sie für Wohnmobile, Solaranlagen, Elektroroller und viele andere Dinge verwendet werden.

Ist LiFePO4 gefährlicher als AGM- oder Blei-Säure-Batterien?

Nein, überhaupt nicht. Es gibt einen deutlichen Zuwachs an Sicherheit. Dazu tragen mehrere Faktoren bei, darunter das Fehlen giftiger Dämpfe, die von LiFePO4-Batterien abgegeben werden. Darüber hinaus verlieren sie im Gegensatz zu vielen anderen Batterien (z. B. Blei-Säure-Batterien) keine Schwefelsäure. Außerdem überhitzen sie nicht und entzünden sich nicht.

Ist es in Ordnung, meinen LiFePO4-Akku über Nacht aufzuladen?

Ihr LiFePO4-Akku wird nicht überladen, wenn er mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet ist. In allen unseren Ionic-Akkus ist ein Batteriemanagementsystem integriert.

Wie hoch ist die Lebenserwartung von LiFePO4-Akkus?

Seine Langlebigkeit ist einer der größten Vorteile von LiFePO4. Lithiumbatterien sind für eine Lebensdauer von ca. 5.000 Zyklen ausgelegt. Je nach Nutzungshäufigkeit entspricht dies etwa 10 Jahren.

Nach 6.000 Zyklen haben unsere LiFePO4-Batterien immer noch einen Wirkungsgrad von 70 %. Darüber hinaus können sie problemlos über 90 % entladen werden. (Im Gegensatz dazu versagen Blei-Säure-Batterien normalerweise nach einer Entladung von 50 %.)

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