Hochleistungsbatterien sind heutzutage für eine Vielzahl von Anwendungen sehr gefragt. Sie finden unter anderem in Solaranlagen, Elektrofahrzeugen und Freizeitgeräten Verwendung. Bis vor einigen Jahren waren Blei-Säure-Batterien die einzige Option mit hoher Kapazität auf dem Markt. Aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten hat sich die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien jedoch deutlich erhöht.

Die Lithium-Ionen-Batterie und die Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LiFePO4Diese Batterie hebt sich in dieser Hinsicht von den anderen ab. Häufig wird nach den Unterschieden zwischen den beiden Batterien gefragt, da sie auf Lithiumbasis hergestellt werden.

Deshalb werden wir diese Batterien in diesem Artikel genauer unter die Lupe nehmen und ihre Unterschiede erläutern. Indem Sie mehr über ihre Leistung in Bezug auf verschiedene Faktoren erfahren, erhalten Sie einen besseren Einblick, welche Batterie für Sie am besten geeignet ist. Legen wir also gleich los:

Warum LiFePO4-Batterien besser sind:

Hersteller verschiedenster Branchen setzen auf Lithium-Eisenphosphat für Anwendungen, bei denen Sicherheit oberste Priorität hat. Lithium-Eisenphosphat zeichnet sich durch hervorragende chemische und thermische Beständigkeit aus. Auch in heißen Umgebungen behält diese Batterie ihre Kühlung bei.

Auch bei unsachgemäßer Behandlung während schneller Lade- und Entladevorgänge oder bei Kurzschlüssen ist es nicht brennbar. Aufgrund der Beständigkeit der Phosphatkathode gegenüber Verbrennung oder Explosion bei Überladung oder Überhitzung und der Fähigkeit der Batterie, konstante Temperaturen zu halten, kommt es bei Lithium-Eisenphosphat-Batterien typischerweise nicht zu einem thermischen Durchgehen.

Die Sicherheitsvorteile von Lithium-Ionen-Akkus sind jedoch geringer als die von Lithium-Eisenphosphat-Akkus. Zwar könnten Lithium-Ionen-Akkus aufgrund ihrer hohen Energiedichte zuverlässiger sein, doch stellt dies gleichzeitig einen Nachteil dar. Da Lithium-Ionen-Akkus anfällig für thermisches Durchgehen sind, erwärmen sie sich beim Laden schneller. Ein weiterer Sicherheitsvorteil von Lithium-Eisenphosphat-Akkus ist die Möglichkeit, den Akku nach Gebrauch oder bei einer Fehlfunktion zu entfernen.

Die in Lithium-Ionen-Akkus verwendete Lithium-Cobalt-Dioxid-Chemie gilt als gefährlich, da sie allergische Reaktionen an Augen und Haut auslösen kann. Beim Verschlucken kann sie zudem zu schwerwiegenden gesundheitlichen Komplikationen führen. Daher sind für die Entsorgung von Lithium-Ionen-Akkus besondere Vorkehrungen zu treffen. Lithium-Eisenphosphat hingegen lässt sich aufgrund seiner Ungiftigkeit leichter entsorgen.

Die Entladetiefe von Lithium-Ionen-Akkus liegt zwischen 80 % und 95 %. Das bedeutet, dass Sie immer mindestens 5 % bis 20 % Ladung im Akku belassen sollten (der genaue Prozentsatz variiert je nach Akkutyp). Die Entladetiefe von Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO4) ist mit 100 % extrem hoch. Das bedeutet, dass der Akku vollständig entladen werden kann, ohne Schaden zu nehmen. Der Lithium-Eisenphosphat-Akku ist hinsichtlich der Entladetiefe mit Abstand der beste Akku.

Was ist der größte Nachteil eines Lithium-Ionen-Akkus?

Die Kosten und Zuverlässigkeit von Energiespeichersystemen, wie sie beispielsweise als Notstromversorgung oder zum Ausgleich von Leistungsschwankungen aus erneuerbaren Energiequellen eingesetzt werden, hängen maßgeblich von der Lebensdauer der Batterien ab. Lithium-Ionen-Batterien weisen jedoch erhebliche Nachteile auf, darunter Alterungseffekte und Schutzmechanismen.

Die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen-Akkus und -Zellen ist geringer als die von Lithium-Eisenphosphat-Akkus. Sie müssen vor Überladung und übermäßiger Entladung geschützt werden. Außerdem muss der Strom innerhalb zulässiger Grenzen gehalten werden. Daher ist ein Nachteil von Lithium-Ionen-Akkus, dass Schutzschaltungen hinzugefügt werden müssen, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Dank digitaler integrierter Schaltungstechnik lässt sich dies glücklicherweise relativ einfach in den Akku oder, falls dieser nicht austauschbar ist, in das Gerät integrieren. Lithium-Ionen-Akkus können dank der integrierten Batteriemanagement-Schaltung ohne spezielle Fachkenntnisse verwendet werden. Ist der Akku vollständig geladen, kann er im Ladezustand verbleiben, und das Ladegerät unterbricht die Stromzufuhr.

Lithium-Ionen-Akkus verfügen über integrierte Batteriemanagementsysteme, die verschiedene Leistungsaspekte überwachen. Die Schutzschaltung begrenzt die maximale Spannung jeder Zelle während des Ladevorgangs, da eine zu hohe Spannung die Zellen beschädigen kann. Da Akkus üblicherweise nur einen Anschluss besitzen, werden sie in der Regel in Reihe geladen. Dies erhöht das Risiko, dass eine Zelle eine zu hohe Spannung erhält, da verschiedene Zellen unterschiedliche Ladezustände benötigen können.

Das Batteriemanagementsystem überwacht die Zelltemperatur, um Überhitzung zu vermeiden. Die meisten Batterien haben eine maximale Lade- und Entladestrombegrenzung zwischen 1 °C und 2 °C. Bei Schnellladung kann es jedoch gelegentlich zu einer leichten Erwärmung kommen.

Die Tatsache, dass Lithium-Ionen-Akkus mit der Zeit an Kapazität verlieren, ist einer der größten Nachteile ihrer Verwendung in Endgeräten. Dies hängt von der Zeit bzw. dem Kalender ab, aber auch von der Anzahl der Lade-Entlade-Zyklen. Häufig halten Akkus nur 500 bis 1000 Lade-Entlade-Zyklen durch, bevor ihre Kapazität abnimmt. Diese Zahl steigt mit dem Fortschritt der Lithium-Ionen-Technologie, aber wenn die Akkus fest in die Geräte eingebaut sind, müssen sie möglicherweise nach einer gewissen Zeit ausgetauscht werden.

Wie wählt man zwischen LiFePO4- und Lithium-Ionen-Akkus?

Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO4) bieten gegenüber Lithium-Ionen-Akkus zahlreiche Vorteile. Dazu gehören unter anderem eine verbesserte Entlade- und Ladeeffizienz, eine längere Lebensdauer, Wartungsfreiheit, höchste Sicherheit und ein geringes Gewicht. Obwohl LiFePO4-Akkus nicht zu den günstigsten Akkus auf dem Markt zählen, stellen sie aufgrund ihrer langen Lebensdauer und Wartungsfreiheit eine äußerst sinnvolle Langzeitinvestition dar.

Bei einer Entladetiefe von 80 Prozent können Lithium-Eisenphosphat-Batterien bis zu 5000 Mal ohne Effizienzverlust wiederaufgeladen werden. Die Lebensdauer von Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) lässt sich passiv verlängern.

Zudem weisen die Akkus keinen Memory-Effekt auf und können dank ihrer geringen Selbstentladungsrate (3 % pro Monat) über einen längeren Zeitraum gelagert werden. Lithium-Ionen-Akkus benötigen besondere Pflege. Andernfalls verkürzt sich ihre Lebensdauer.

Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO4) sind zu 100 % nutzbar. Dank ihrer schnellen Lade- und Entladeraten eignen sie sich ideal für diverse Anwendungen. Durch Schnellladen werden Effizienz und Verzögerungen minimiert. Die Energie wird durch hohe Entladeimpulse in kurzen Stößen abgegeben.

Lösung

Solarenergie hat sich auf dem Markt etabliert, weil Batterien so effizient sind. Es ist unbestreitbar, dass eine verbesserte Energiespeicherlösung zu einer hygienischeren, sichereren und wertvolleren Umwelt beitragen wird. Solaranlagen können erheblich von Lithium-Eisenphosphat- und Lithium-Ionen-Batterien profitieren.

Jedoch,LiFePO4Batterien bieten sowohl Käufern als auch Verkäufern zahlreiche Vorteile. Die Investition in tragbare Powerstations mit LiFePO4-Akkus ist aufgrund ihrer überlegenen Leistung, längeren Lagerfähigkeit und geringeren Umweltbelastung eine hervorragende Wahl.