Energiespeicher-Rücklaufzyklus der Lithium-Eisenphosphat-Batterie
Eine Handy-Batterie ist sicher anderen Belastungen ausgesetzt als eine Batterie für ein Elektro-Auto oder für einen Heimspeicher. Wir bei sonnen setzen von Anfang an auf Lithium-Eisenphosphat, das auch unter seinen Abkürzungen
Was ist ein Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator?
Der Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator (Lithium-Ferrophosphat-Akkumulator, LFP-Akku) ist eine Ausführung eines Lithium-Ionen-Akkumulators mit einer Zellenspannung von 3,2 V bis 3,3 V. Die positive Elektrode besteht aus Lithium-Eisenphosphat (LiFePO 4) anstelle von herkömmlichem Lithium-Cobalt (III)-oxid (LiCoO 2).
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 hoch ist die Energiedichte von Lithium-Eisenphosphat-Zellen?
In den ersten Jahren war die geringe Energiedichte der Lithium-Eisenphosphat-Zellen ein Problem, aber durch technische Anpassungen gelang es im Laufe der Jahre, diese zu steigern. Lag die Energiedichte von LFP-Akkus 2015 noch bei etwa 140 Wh/kg, beträgt sie heute bis zu 210 Wh/kg.
Was sind die Vorteile von Lithium-Eisenphosphat-Akkus?
Langlebig: Lithium-Eisenphosphat-Akkus zeigen besonders hohe Zyklenfestigkeit und können über Tausende von Lade-Entlade-Zyklen betrieben werden. Sicher: Da bei der chemischen Reaktion in der Batteriezelle kein Sauerstoff freigesetzt wird, neigen LFP-Batterien weniger zu Überhitzung und zum thermischen Durchgehen.
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.
Wie hoch ist die Energiedichte von Lithium und Schwefel?
Die Reaktion von Lithium und Schwefel erfolgt jedoch über einen vielfachen Elektronentransfermechanismus, woraus sich eine höhere Energiedichte ergibt. Die theoretischen Werte von rund 2.500 Wh/kg und 2.800 Wh/l werden in den bisher gebauten Prototypen allerdings bei Weitem nicht erreicht.