Vorteile von Tide LiFePO4-Batterien im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien in Elektrofahrzeugen

Der Transportsektor erlebt aufgrund von Fortschritten in der Batterietechnologie einen Wandel von herkömmlichen Fahrzeugen hin zu Elektrofahrzeugen (EVs). Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) und ältere konventionelle Blei-Säure-Batterien sind die beiden wichtigsten Batterien, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden. Sowohl LiFePO4- als auch Blei-Säure-Batterien sind für den Automobilbereich konzipiert und dienen als Antriebsaggregat für Elektrofahrzeuge. Andererseits bieten LiFePO4-Batterien gegenüber ihren Blei-Säure-Pendants Vorteile.

Das folgende Dokument untersucht die Vorteile von LiFePO4-Batterien in fünf Hauptaspekten: Leistung, Lebensdauer, Sicherheit, Umweltfreundlichkeit und Gesamteffizienz, wobei jeder Aspekt in einem eigenen Abschnitt behandelt wird.

1. Höhere Energiedichte

Höhere Energiedichte: LiFePO4-Batterien können auf kleinerem Raum viel mehr Energie speichern als Blei-Säure-Batterien. Es ist das Maß für das Verhältnis der Energiemenge, die eine Batterie speichern kann, zu ihrem Gewicht.

Zur Energiedichte: LiFePO4 erreicht bei der Energiedichte üblicherweise Werte zwischen 90-110 Wh/kg.

Energiedichte von Blei-Säure-Batterien : Im Allgemeinen beträgt die Energiedichte von Blei-Säure-Batterien etwa 30 bis 50 Wh/kg, was viel niedriger ist.

Entscheidend ist, dass LiFePO4-Batterien eine höhere Energiedichte bieten. Das bedeutet, dass sie deutlich mehr Leistung in einem kleineren und leichteren Gehäuse speichern können, was insbesondere für Elektroautos von Vorteil ist. Ein leichterer Akku reduziert das Gesamtgewicht des Fahrzeugs und macht es dadurch leichter und kraftstoffsparender.

2. Längere Lebensdauer

Zyklenlebensdauer: Dies ist die Anzahl der vollständigen Lade- und Entladezyklen , die durchgeführt werden müssen, um die Kapazität einer Batterie auf ein akzeptables Niveau zu senken. LiFePO4-Batterien im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien. Zyklenlebensdauer: LiFePO4-Batterien weisen eine viel längere Zyklenlebensdauer auf als Blei-Säure-Batterien.

LiFePO4-Lebensdauer: Zenergy hat eine Lebensdauer von 2000–3000 Zyklen pro Zelle und kann bei fortgeschrittenen Modellen bis zu 5000 Zyklen erreichen.

Blei-Säure-Zykluslebensdauer: Blei-Säure hingegen durchläuft typischerweise 300–500 Zyklen.

Die Zyklenlebensdauer beeinflusst die Häufigkeit, mit der die Batterie ausgetauscht werden muss. Je besser, desto schlechter die Umwelt- und Kosteneffizienz (da LiFePO4 im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien eine längere Zyklenlebensdauer hat und daher nicht so oft ausgetauscht werden muss).

3. Verbesserte Ladeeffizienz

Auch die Ladeeffizienz von LiFePO4-Batterien ist im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien viel höher. Ladeeffizienz (Energie in der Batterie)/ (während des Ladevorgangs zugeführte Energie) × 100.

Ladeeffizienz von LiFePO4 : Unter normalen Bedingungen liegt die Ladeeffizienz von LiFePO4 über 95 %.

Ladeeffizienz von Blei-Säure-Batterien : Die Ladeeffizienz von Blei-Säure-Batterien ist gering und liegt typischerweise zwischen etwa 70 % und 80 % der verwendeten elektrischen Energie, die in chemische Energie umgewandelt wird.

Durch die höhere Ladeeffizienz wird beim Laden weniger Energie verschwendet, was insbesondere für Elektrofahrzeuge nützlich ist, die über das Stromnetz oder erneuerbare Energieanlagen aufgeladen werden.

4. Sicherheit und Stabilität

Bei Batterien für Elektrofahrzeuge muss die Sicherheit an erster Stelle stehen, da LiFePO4-Batterien eine bessere thermische Stabilität aufweisen und sicherer sind als Blei-Säure-Batterien.

Thermische Stabilität von LiFePO4 : LiFePO4-Batterien gelten hinsichtlich der thermischen Stabilität als sicher, da LiFePO4-Batterien im Allgemeinen selten aufgrund von Überhitzung explodieren (Lithium-Kobalt-Batterien können dagegen bei starker Überladung explodieren oder Feuer fangen).

Sicherheit bei Blei-Säure-Batterien: Blei-Säure-Batterien können sehr heiß werden und es kann Schwefelsäure austreten, die sehr ätzend und gefährlich sein kann.

Aus diesem Grund sind LiFePO4-Batterien eine gute Wahl, wenn es um die Sicherheit geht, insbesondere für Elektrofahrzeuge, bei denen Sicherheit ein sehr wichtiges Thema ist.

5. Umweltauswirkungen

Aus diesem Grund ist ihre Auswirkung auf die Umwelt geringer als die von Blei-Säure-Batterien.

Umweltverschmutzung: Der Abfall aus Blei-Säure-Batterien weist eine so hohe Toxizität von Blei und Schwefelsäure auf, dass er für die Umwelt äußerst gefährlich ist

Blei : Blei ist ein Schwermetall und kann bei Freisetzung in die Umwelt eine Gefahr für die Umwelt und die Gesundheit von Lebewesen darstellen.

LiFePO4-Materialien : LiFePO4-Batterien enthalten keine gefährlichen Schwermetalle wie Blei. LiFePO4-Batterien verwenden außerdem Materialien, die als umweltfreundlicher gelten.

Darüber hinaus würde die längere Lebensdauer von LiFePO4-Batterien die Anzahl der herzustellenden und wegzuwerfenden Batterien verringern und somit den ökologischen Fußabdruck verringern.

6. Wartungsanforderungen

Blockbatterien Diese können durchaus mit den Funktionen von Lithium-Ionen-Akkus mithalten. Blockbatterien müssen regelmäßig gewartet werden, um ihre maximale Leistung aufrechtzuerhalten. Dazu gehören die Überprüfung und der Ladezustand sowie die Reinigung der Anschlüsse.

LiFePO4-Wartung: LiFePO4-Batterien sind bei ordnungsgemäßem Anschluss an das 12-V-Solarbatteriesystem wartungsfrei. Sie müssen weder häufig Elektrolyt nachfüllen noch die Anschlüsse reinigen.

Für Blei-Säure -Batterien : Muss ständig gewartet werden, um eine Sulfatierung zu vermeiden, die die Lebensdauer der Batterie verkürzt. Allerdings kann die regelmäßige Wartung mit der Zeit zeitaufwändig und teuer werden.

Aufgrund des geringen Wartungsaufwands ist LiFePO4 praktischer, kostet weniger als herkömmliche Batterietypen und kann dem Besitzer eines Elektrofahrzeugs Zeit sparen.

7. Entladetiefe (DoD)

Entladetiefe (DoD) : Wie viel Kapazität der Batterie kann vor dem erneuten Aufladen genutzt werden.

DoD von LiFePO4: Eine LiFePO4-Batterie kann vollständig auf 80–90 % entladen werden, ohne dass die Lebensdauer beeinträchtigt wird.

DoD von Blei-Säure : Blei-Säure-Batterien sollten jedoch nicht über 50 % entladen werden, da sich dadurch ihre Lebensdauer verkürzt.

Diese erhöhte nutzbare Energie führt im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen-Batterien zu einer größeren Reichweite und einem größeren Nutzen beim Einsatz in Elektrofahrzeugen.

8. Leistung bei extremen Temperaturen

Mit anderen Worten: LiFePO4 weist in einem größeren Temperaturbereich eine bessere Leistung auf als Blei-Säure-Batterien.

LiFePO4-Betriebstemperatur: Diese Batteriechemie funktioniert gut bei Temperaturen zwischen -20 °C und 60 °C.

Die meisten Blei-Säure-Batterien verlieren bei kaltem Wetter etwas an Kapazität und Effizienz.

Der größere Betriebstemperaturbereich macht LiFePO4-Batterien vielseitiger und zuverlässiger unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen, was für Elektrofahrzeuge, die in den unterschiedlichsten Umgebungen eingesetzt werden, unerlässlich ist.

9. Schnellere Laderaten

LiFePO4-Batterien können sogar schneller geladen werden als Blei-Säure-Batterien, ohne dass die Batterien Schaden nehmen.

LiFePO4-Laderaten: Diese Batterien können mit hohen Stromraten geladen werden, was das Laden des Fahrzeugs beschleunigt.

Blei-Säure: Blei-Säure erfordert eine langsamere Laderate, um interne Schäden und übermäßige Hitze zu vermeiden.

Die in Elektroautos verwendeten LiFePO4-Batterien laden schneller, sodass die Benutzer weniger Zeit an Ladestationen verbringen müssen, was wiederum den Alltagsgebrauch von Elektrofahrzeugen angenehmer macht.

Zusammenfassung

LiFePO4-Batterien bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Blei-Säure-Batterien für Elektrofahrzeuge. Dazu gehören eine höhere Energiedichte, eine längere Lebensdauer, eine bessere Ladeeffizienz, mehr Sicherheit, eine geringere Umweltbelastung, ein geringerer Wartungsaufwand, eine verbesserte Leistung bei extremen Temperaturen, eine höhere Entladetiefe und eine schnellere Ladegeschwindigkeit. Diese Eigenschaften eignen sich gut für LiFePO4-Batterien, weshalb sie als Top-Option für Fahrzeuge gelten und eine hervorragende Möglichkeit bieten, den Motor am Laufen zu halten.

Die überlegene Leistung und die Vorteile von LiFePO4-Batterien im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien sowie die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen lassen darauf schließen, dass die Nutzung von LiFePO4-Batterien zunehmen wird. Die Entscheidung für die LiFePO4-Technologie trägt nicht nur zur Leistungssteigerung und Zuverlässigkeit von Elektrofahrzeugen bei, sondern trägt auch zu einer Zukunft bei, in der wir alle in einer nachhaltigeren Welt leben können.