Entladestrom der Energiespeicher-Lithium-Eisenphosphat-Batterie

In den letzten Jahren ist jedoch ein neuer Konkurrent in der Welt der Energiespeicherung aufgetaucht – die Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LiFePO4). Mit seinen deutlichen Vorteilen und einzigartigen Eigenschaften hat die LiFePO4-Batterie große Aufmerksamkeit erregt und ist bereit, die Dominanz traditioneller Lithium-Ionen-Batterien

Was ist eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie?

Die Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4 oder LFP)-Batterie ist der sicherste der regulären Lithium-Eisen-Batterietypen. Die Nennspannung einer LFP-Zelle beträgt 3,2 V (Blei-Säure: 2 V/Zelle). Eine 12,8 V LFP-Batterie besteht daher aus 4 in Reihe geschalteten Zellen und eine 25,6 V Batterie besteht aus 8 in Reihe geschalteten Zellen.

Wie wirkt sich ein hoher Entladestrom auf die Batterie aus?

Wärmeentwicklung: Ein hoher Entladestrom kann zu einer erhöhten Wärmeentwicklung in den Batteriezellen führen. Dies ist problematisch, da zu viel Wärme die chemischen Prozesse in den Zellen beschleunigen kann, was zu einer schnelleren Alterung führen kann. Regelmäßige Überhitzung kann die Lebensdauer des Akkus erheblich verkürzen.

Wie wirkt sich ein hoher Entladestrom auf die Lebensdauer eines elektrischen Speichers aus?

Ein hoher Entladestrom kann sich auf die Lebensdauer eines elektrischen Speichers auswirken, insbesondere wenn er ständig oder häufig verwendet wird. Die Auswirkungen hängen von verschiedenen Faktoren ab, unter anderem von der spezifischen Batterietechnologie, dem Design des Speichers und den Betriebsbedingungen.

Wie hoch ist die Energiedichte von Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulatoren?

Für einen Akkumulator mit einem Energieinhalt von 1000 Wh werden beim Lithium-Eisen-Phosphat-Akku nur ca. 11,3 mol (≈ 80 g) Lithium benötigt, gegenüber ca. 20 mol bzw. 140 g beim Lithium-Cobalt- oder Lithium-Mangan-Akkumulator. Die Energiedichte von Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulatoren erreicht 210 Wh/kg. 2015 lag sie noch bei etwa 140 Wh/kg. [6]

Wie ändert sich die Leerlaufspannung von Lithium-Ionen-Batterien?

Auch in Lithium-Ionen-Batterien setzt sich die Klemmenspannung aus einer Leerlaufspannung und einem dynamischen Anteil zusammen: Sind die Klemmen der Batterie offen, liegt an den Klemmen die Leerlaufspannung U0 (t) an. Die Leerlaufspannung von Lithium-Ionen-Batterien verändert sich mit dem Ladezustand.

Was sind die Vorteile von Lithium-Eisen-Phosphat-Zellen?

Der Vorteil der Lithium-Eisen-Phosphat- Zellen liegt nun darin, dass die auf Phosphat basierende Kathode im Fehlerfall keinen Sauerstoff abgibt, das System bleibt daher stabil, die Zelle brennt nicht. Ein weiterer Vorteil dieser Chemie ist die gute Stabilität und damit die lange Lebensdauer, welche zwischen 1000 und 2000 Zyklen angegeben wird.