Anzahl Durchsuchen:0 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2024-03-27 Herkunft:Powered
Wichtigster chemischer Bestandteil
Die hohe Energiedichte und die niedrigen Zykluskosten von Lithiumbatterien unterscheiden sie von anderen Chemikalien.Es gibt etwa sechs Hauptchemien für Lithiumbatterien, und jede hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) ist die wichtigste chemische Komponente für Anwendungen, die erneuerbare Energie nutzen.Diese Chemikalie bietet eine längere Lebensdauer, hohe Nennströme, große Sicherheit, hervorragende thermische Stabilität und Missbrauchsbeständigkeit.
Im Gegensatz zu fast allen anderen Lithium-Chemikalien Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) hat eine sehr stabile Lithiumchemie.Für den Aufbau der Batterie wird Eisenphosphat verwendet, ein natürlich vorkommendes Anodenmaterial.Im Gegensatz zu anderen Lithiumchemikalien fördert Eisenphosphat eine starke molekulare Bindung, die rauen Ladebedingungen standhält, die Lebensdauer verlängert und die chemische Integrität über viele Zyklen hinweg bewahrt.Aus diesem Grund bieten Lithium-Eisenphosphat-Batterien eine hervorragende Missbrauchsbeständigkeit, eine lange Lebensdauer und thermische Stabilität.Da LiFePO4-Zellen nicht „thermisch durchgehen“ oder leicht überhitzen, verbrennen oder überhitzen sie auch in rauen Umgebungen oder bei unsachgemäßer Handhabung nicht.
Im Gegensatz zu untergetauchten Blei-Säure-Batterien und anderen Batteriechemikalien setzen Lithiumbatterien weder schädliche Gase wie Wasserstoff und Sauerstoff frei, noch besteht bei ihnen das Risiko einer Exposition gegenüber ätzenden Elektrolyten wie Kaliumhydroxid oder Schwefelsäure.Wenn ein System entsprechend konstruiert ist, ist normalerweise keine aktive Kühlung oder Belüftung erforderlich, und diese Batterien können in begrenzten Räumen aufbewahrt werden, ohne dass die Gefahr einer Explosion besteht.
Blei-Säure-Batterien und viele andere Arten von Batterien bestehen aus Komponenten, die Lithiumbatterien genannt werden.Die Nennspannung von Lithium-Batterien beträgt 3,2 V, während die von Blei-Säure-Batterien 2 V/Zelle beträgt.Daher werden häufig vier Batterien in Reihe geschaltet, um eine 12-V-Batterie zu ergeben.Dadurch beträgt die Nennspannung von LiFePO4 12,8V.Eine 24-V-Batterie mit einer Nennspannung von 25,6 V entsteht durch Reihenschaltung von 8 Zellen, während eine 48-V-Batterie mit einer Nennspannung von 51,2 V durch Reihenschaltung von 16 Zellen entsteht.
Da Lithiumbatterien und Blei-Säure-Batterien äußerst vergleichbare Ladespannungen haben, werden Lithium-Batterien häufig als Ersatz für Blei-Säure-Batterien verwendet.Ein vierzelliger LiFePO4-Akku mit einer maximalen Ladespannung von 12,8 V hat typischerweise einen Bereich von 14,4–14,6 V, abhängig von den spezifischen Kriterien des Herstellers.Lithiumbatterien sind etwas Besonderes, da sie nicht über einen längeren Zeitraum aufgeladen oder auf einer konstanten Spannung gehalten werden müssen.Normalerweise ist keine weitere Ladung erforderlich, wenn der Akku seine maximale Ladespannung erreicht.Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) verfügen außerdem über besondere Entladeeigenschaften.Normalerweise behalten Lithium-Batterien während der Entladung eine höhere Spannung als Blei-Säure-Batterien unter Last.
Das Fehlen unzureichender Zyklen ist ein großer Vorteil der Lithium-Batterietechnologie gegenüber der Blei-Säure-Batterietechnologie.In diesem Fall kann der Akku erst wieder vollständig aufgeladen werden, wenn er am nächsten Tag erneut entladen wird.Dies ist ein großes Problem bei Blei-Säure-Batterien, da wiederholte Zyklen auf diese Weise die Platten ernsthaft beschädigen können.Auf Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) hergestellte Batterien müssen nicht häufig vollständig aufgeladen werden.In der Praxis kann eine kleine Teilladung anstelle einer vollständigen Ladung die Lebensdauer des Akkus insgesamt verlängern.
Die Effizienz der Lithiumbatterietechnologie ist ein entscheidender Gesichtspunkt Solarstromanlage Design.Eine typische Blei-Säure-Batterie hat einen Hin- und Rückwirkungsgrad von etwa 80 % (voll über leer bis voll).Von anderen Stoffen könnte es weniger geben.Batterien aus Lithiumeisenphosphat haben einen Gesamtenergiewirkungsgrad von 95–98 %.Für ein System ohne Solarenergie im Winter ist das allein eine erhebliche Verbesserung, und die Kraftstoffeinsparungen durch das Laden des Generators sind erheblich.Blei-Säure-Batterien weisen während der Absorptionsladephase einen besonders geringen Wirkungsgrad auf, mit Wirkungsgraden von 50 % oder weniger.Da Lithiumbatterien keine Ladung absorbieren, ist es möglich, eine Batterie nach vollständiger Entladung bereits nach zwei Stunden vollständig aufzuladen.Es kann nahezu die gesamte Nennkapazität der Lithiumbatterie erschöpft werden, ohne dass es zu nennenswerten Schäden kommt.
Selbst wenn eine oder mehrere Blei-Säure-Batterien vollständig geladen sind, fließt noch Strom durch sie.Dies ist das Ergebnis der Spaltung des Wassers in Wasserstoff und Sauerstoff während des Elektrolyseprozesses, der in der Batterie stattfindet.Durch den automatischen Ladungsausgleich aller Batterien trägt dieser Strom dazu bei, die anderen Batterien vollständig aufzuladen.Eine voll geladene Lithium-Batterie wird aufgrund ihres hohen Widerstands jedoch relativ wenig Strom fließen lassen.Dies bedeutet, dass die Schleppbatterie nicht vollständig geladen ist.Um zu verhindern, dass eine vollständig geladene Batterie überlädt, und um anderen Batterien Zeit zum Aufholen zu geben, gleicht das Batteriemanagementsystem (BMS) die Batterie aus, indem es eine kleine Last auf sie ausübt.
Der Einsatz der Lithiumbatterietechnologie bietet gegenüber anderen Batteriechemien mehrere Vorteile.Sie stellen eine zuverlässige und sichere Batterieoption dar, ohne dass das Risiko einer katastrophalen Kernschmelze oder eines thermischen Durchgehens besteht, was bei anderen Lithiumbatterietypen ein erhebliches Problem darstellt.Einige Hersteller versprechen sogar, dass der Akku bis zu 3.000 Mal zyklisch betrieben werden kann.Diese Batterien haben eine sehr lange Lebensdauer.Es überrascht nicht, dass Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) auf dem Markt immer beliebter werden, da sie einen außergewöhnlichen Wirkungsgrad von 98 % und kontinuierliche Entlade- und Laderaten von bis zu C/2 aufweisen.Diese Batterien sind ideal für Energiespeicheranwendungen.
