LiFePO4 vs. Lithium: Der Unterschied einfach erklärt

Am häufigsten kommen in einer Powerstation LiFePO4-Batterien und Lithium-Akkus zum Einsatz. Beide Technologien bieten unterschiedliche Vorteile – jedoch bevorzugen die meisten Hersteller mittlerweile LiFePO4-Batterien, weil diese in Bezug auf Sicherheit und Leistung klar die Nase vorn haben.

In diesem Artikel schauen wir uns die Vor- und Nachteile von LiFePO4-Batterien und Lithium-Batterien im Detail an und analysieren einige Anwendungsgebiete. Los geht’s!

Aufbau einer LiFePO4-Powerstation

Die LiFePO4-Batterie: Alle Infos auf einen Blick

Eine LiFePO4-Batterie bezieht sich auf eine Lithium-Ionen-Batterie, die LiFePO4 als positives Elektrodenmaterial verwendet. Zu den Kathodenmaterialien von Lithium-Ionen-Batterien gehören hauptsächlich Lithiumkobaltoxid, Lithiummanganat, Lithiumnickeloxid, ternäre Materialien, LiFePO4 und weitere Stoffe. Unter ihnen ist Lithiumkobaltoxid das Kathodenmaterial, das in der großen Mehrheit der Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird.

Das sind die technischen Hintergrundinformationen – aber welche Vorteile bieten LiFePO4-Batterien für Sie als Endverbraucher?

Vorteile von LiFePO4-Batterien

1. Der LiFePO4-Akku besticht durch eine lange Lebensdauer und läuft über 2.000 Zyklen. LiFePO4-Akkus können so 7 bis 8 Jahre lang verwendet werden.
2. LiFePO4-Batterien sind sehr sicher. Sie wurden strengen Sicherheitstests unterzogen und explodieren selbst bei Verkehrsunfällen nicht.
3. Akkus mit LiFePO4-Technologie lassen sich schnell aufladen. Mit einem speziellen Ladegerät kann der Akku in 40 Minuten mit 1,5C vollständig aufgeladen werden.
4. Der LiFePO4-Akku ist widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen, und der Heißluftwert des LiFePO4-Akkus kann 350 bis 500 Grad Celsius erreichen.
5. Ein LiFePO4-Akku bietet eine große Kapazität.
6. LiFePO4-Batterien haben keinen Memory-Effekt.
7. LiFePO4-Batterien sind umweltfreundlich, ungiftig, schadstofffrei und preiswert.

Nachteile von LiFePO4-Batterien

1. Die elektrische Leitfähigkeit ist recht gering, die Diffusionsrate der Lithium-Ionen ist langsam und die tatsächliche spezifische Kapazität ist gering, wenn sie lange geladen und entladen werden.
2. Die Leistung von LiFePO4-Akkus bei niedrigen Temperaturen ist recht gering - (darum empfehlen wir die isolierten Tragetaschen für mehr Leistung)
3. Die Lebensdauer eines einzelnen LiFePO4-Akkus liegt bei etwa 2.500 Ladezyklen bei 80%

Anwendungsbereiche von LiFePO4-Batterien

Im vorigen Abschnitt haben wir Ihnen die Vor- und Nachteile einer LiFePO04-Batterie vorgestellt. Jetzt werfen wir einen Blick auf die unterschiedlichen Anwendungsbereiche.

1. Große E-Fahrzeuge: Busse, Hybridfahrzeuge, usw.
2. Leichte Elektrofahrzeuge: Elektrofahrräder, Golfwagen, kleine Fahrzeuge mit Flachbatterien, Gabelstapler, Reinigungsfahrzeuge, elektrische Rollstühle usw.
3. Elektrowerkzeuge: elektrische Bohrmaschinen, Kettensägen, Rasenmäher, usw.
4. Spielzeug: Ferngesteuerte Autos, Boote, Flugzeuge und anderes Spielzeug
5. Energiespeicher: Für die Erzeugung von Solar- und Windenergie, wie z. B. Solargeneratoren und die tragbare Powerstation
6. USV und Notbeleuchtung: Warnleuchten und Grubenlampen, Medizinische Kleingeräte

Dies sind nur einige Anwendungsgebiete von LiFePO4-Batterien. Im Direktvergleich schauen wir uns jetzt an, welche Vor- und Nachteile Lithium-Batterien bieten.

Lithium-Batterien: Alle Infos im Überblick

Die Lithium-Batterie ist eine Batterie-Art, die Lithiummetall oder eine Lithiumlegierung als negatives Elektrodenmaterial verwendet und eine nicht wässrige Elektrolytlösung nutzt. 

Aufgrund der sehr aktiven chemischen Eigenschaften von Lithiummetall sind die Verarbeitung, Lagerung und Verwendung von Lithiummetall mit sehr hohen Umweltanforderungen verbunden. Daher wurden Lithium-Batterien lange Zeit nicht verwendet. Dank der stetigen Weiterentwicklung durch Wissenschaft und Ingenieurskunst sind Lithium-Batterien nun zum Mainstream geworden.

Vorteile von Lithium-Batterien

1. Hohe Energie: Lithium-Akkus liefern relativ viel Energie. Durch die hohe Energiedichte werden 460-600Wh/kg erreicht, was etwa dem 6-7-fachen von Blei-Säure-Batterien entspricht.
2. Lange Lebensdauer: Die Lebensdauer einer Lithium-Batterie kann bei über 6 Jahre liegen. Die Batterie mit Lithium-Eisen-Phosphat als positive Elektrode wird bei 1C (100 % DOD) geladen und entladen. Lithium-Akkus können daher bis zu 10.000 Ladezyklen erreichen.
3. Hohe Nennspannung: Die Nennspannung ist hoch (die einzelne Betriebsspannung beträgt 3,7V oder 3,2V). Dies entspricht ungefähr der Serienspannung von 3 Nickel-Cadmium- oder Nickel-Wasserstoff-Akkus und eignet sich daher gut für die Bildung eines Batteriepacks. 
4. Geringe Selbstentladung: Die Selbstentladung ist sehr gering, was einer der größten Vorteile der Batterie ist. Sie beträgt im Allgemeinen weniger als 1 % pro Monat.
5. Geringes Gewicht: Das Gewicht beträgt etwa 1/5 von Blei-Säure-Produkten bei gleichem Volumen. Somit sind Lithium-Batterien ideal für den Einsatz in der tragbaren Powerstation geeignet.
6. Hohe und niedrige Temperaturanpassung: Diese Batterie-Art kann problemlos in einer Umgebung von -20℃-60℃ verwendet werden.
7. Umweltfreundlich und umweltschonend: Abgesehen von Herstellung und Entsorgung enthält oder produziert eine Lithium-Batterie keine giftigen und schädlichen Schwermetallelemente und Substanzen wie Blei, Quecksilber und Cadmium.

Nachteile von Lithium-Batterien

1. Lithium-Batterien sind schlecht gesichert und es besteht Explosionsgefahr.
2. Alle Lithium-Ionen-Akkus müssen durch einen Stromkreislauf geschützt werden, um zu verhindern, dass der Akku überladen oder zu stark entladen wird.
3. Hohe Produktionsanforderungen und Kosten.

Anwendungsbereiche von Lithium-Batterien

1. Stromversorgung im Verkehr
2. Stromspeicher in Powerstation
3. Energieversorgung für mobile Kommunikation (z. B. Smartphones)
4. Militärische Energieversorgung für die Luft- und Raumfahrt

LiFePO4 vs. Lithium: Die Unterschiede im Detail

LiFePO4-Batterien unterscheiden sich grundsätzlich von Lithium-Batterien. Nachfolgend listen wir Ihnen die Unterschiede im Detail auf:

1. Die Lithium-Batterie ist eine Art Batterie, die Lithiummetall oder eine Lithiumlegierung als positives Elektrodenmaterial verwendet und eine nicht wässrige Elektrolytlösung nutzt. Die chemischen Eigenschaften von Lithiummetall sind sehr aktiv. Die Verarbeitung, Lagerung und Verwendung von Lithiummetall ist daher belastend für die Umwelt.
2. Bei LiFePO4-Akkus entwickelt sich kein Feuer, wenn sie durchstochen werden. Auch Feuer entwickelt sich nicht. Bei Lithium-Akkus ist dies durchaus möglich.
3. LiFePO4-Batterien sind resistent gegen eine Überladung auf 100 % – sie explodieren dementsprechend nicht. Lithium-Batterien hingegen entgasen und quellen auf, wenn es zu einer Überladung kommt.

Fazit: LiFePO4-Batterien sind sicherer und langlebiger als Lithium-Batterien

In diesem Artikel haben wir Ihnen gezeigt, dass die Unterschiede zwischen LiFePO4- und Lithium-Batterien aufgezeigt. LiFePO4-Batterien zeichnen sich vor allem durch die hohe Anzahl an Ladezyklen und die lange Lebensdauer aus. Anhand dieser Informationen können Sie nun selbst entscheiden, für welche Art von Energiespeicher Sie sich entscheiden.

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