Lithiumeisenphosphat vs. Lithium-Ionen: Unterschiede und Vorteile

Lithium-Eisenphosphat-Akku (LiFePO4).

Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) , auch LFP genannt, ist eine der neueren wiederaufladbaren Batteriechemien und eine Variante der Lithium-Ionen-Chemie. Wiederaufladbare Lithium-Eisenphosphat-Batterien verwenden LiFePO4 als Hauptkathodenmaterial. Obwohl sie eine geringere Energiedichte als andere Lithium-Ionen-Batterien haben, können Lithium-Eisenphosphat-Batterien eine bessere Leistungsdichte und längere Lebenszyklen bieten.

Lithium-Ionen

Lithium-Ionen kann aus zwei unterschiedlichen Chemikalien für die Kathode bestehen: Lithiummanganoxid oder Lithiumkobaltdioxid, da beide über eine Graphitanode verfügen. Es hat eine spezifische Energie von 150/200 Wattstunden pro Kilogramm und eine Nennspannung von 3,6 V. Der Ladestrom liegt zwischen 0,7 °C und 1,0 °C, da höhere Ladungen den Akku erheblich beschädigen können. Lithium-Ionen haben eine Entladerate von 1C.

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Aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte wird diese Technologie in Traktionsanwendungen mittlerer Leistung eingesetzt ( Robotik, AGV, E-Mobilität, Last-Mile-Lieferung usw .) oder schwere Traktionsanwendungen (Schiffstraktion, Industriefahrzeuge usw.)

Die lange Lebensdauer des LFP und die Möglichkeit des Deep Cycling ermöglichen den Einsatz von LiFePO4 in Energiespeicheranwendungen ( Inselanwendungen, Off-Grid-Systeme, Eigenverbrauch mit Batterie ) oder stationäre Lagerung im Allgemeinen.

Hauptvorteile von Lithiumeisenphosphat:

● Sehr sichere Technologie (kein Thermal Runaway)

● Sehr geringe Umwelttoxizität (Verwendung von Eisen, Graphit und Phosphat)

● Kalenderlebensdauer > 10 Jahre

● Lebensdauer: von 2000 bis mehrere tausend (siehe Tabelle unten)

● Betriebstemperaturbereich: bis zu 70 °C

● Sehr geringer Innenwiderstand. Stabilität oder sogar Rückgang im Laufe der Zyklen.

● Konstante Leistung über den gesamten Entladebereich

● Einfaches Recycling

● Lebenszyklus-Lithium-Eisenphosphat-Technologie (LiFePO4)

Die Lithiumeisenphosphat-Technologie ermöglicht die größte Anzahl an Lade-/Entladezyklen. Aus diesem Grund wird diese Technologie hauptsächlich in stationären Energiespeichersystemen eingesetzt ( Eigenverbrauch, Off-Grid, USV usw.) für Anwendungen, die eine lange Lebensdauer erfordern.

Haltbarkeit, Zuverlässigkeit, und Kosteneffizienz

Die Batterielebensdauer wird durch die Anzahl der Lade-/Entladezyklen definiert, die eine Batterie überstehen kann.

Einige Tests haben gezeigt, dass Lithium-Eisenphosphat-Batterien etwa 2.000 Lade-/Entladezyklen durchhalten können, verglichen mit vielleicht 1.000 bei Lithium-Ionen-Batterien. Diese Tests gehen bis zu dem Punkt, an dem die Batterien merklich weniger Ladung halten, anstatt bis zu dem Punkt, an dem sie völlig ausfallen.

Das Hauptproblem bei Lithiumzellen ist ihre Verschlechterung. Mit der Zeit verliert eine Lithium-Ionen-Zelle an Kapazität, was einer Gesamtlebensdauer von 2-3 Jahren entspricht. Die genaue Lebensdauer hängt von der Nutzungshäufigkeit, der zwischen dem Aufladen entladenen Menge und anderen Faktoren wie der Temperatur der Zellen ab.

Notiz: Die Entladerate eines Li-Ionen-Akkus steigt im Vergleich zu einem Li-Eisen-Akku mit der Zeit immer weiter an.

Eine lange Lebensdauer, eine langsame Entladerate und ein geringeres Gewicht sollten grundlegende Merkmale eines Akkus für den täglichen Gebrauch sein. Dabei wird ein Lithium-Ionen-Akku geschätzt, da von ihm eine längere „Haltbarkeit“ als ein Li-Ion erwartet wird.

Bei Nichtgebrauch sollte ein Akku seine Ladung nicht schneller verlieren. Bei Verwendung nach etwa einem Jahr sollte es nahezu die gleiche Leistung erbringen. Diese sogenannte Haltbarkeit beträgt bei Lithium-Eisen etwa 350 Tage und bei einer Lithium-Ionen-Batterie etwa 300 Tage.

Kobalt ist teurer als das in Li-Eisen verwendete Eisen und Phosphat. Daher kostet die Lithium-Eisenphosphat-Batterie für den Verbraucher weniger (sicherere Materialien machen die Herstellung und das Recycling kostengünstiger) als die Lithium-Ionen-Batterie.

Was ist neu:

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