Lithium-Ionen-Batterien vs. LiFePO4-Batterien: Welche sind besser?

Lithium-Ionen- und Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LiFePO4) gehören zu den gängigsten Akkutypen auf dem Markt . Jeder bietet Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Situationen. LiFePO4-Akkus erweisen sich oft als überlegen, wenn es um Haltbarkeit, Sicherheit oder langfristige Kosteneffizienz geht.

LiFePO4-Batterien geben einen Überblick

LiFePO4-Batterien (Lithium-Eisenphosphat-Batterien) bieten mehrere entscheidende Vorteile und sind daher die erste Wahl für viele Anwendungen, von tragbaren elektronischen Geräten und Elektrofahrzeugen bis hin zu erneuerbaren Energiesystemen und Energiespeicherlösungen. Hier sind nur einige Gründe, warum sich LiFePO4-Zellen auszeichnen:

Vorteile von LiFePO4-Batterien

Sicherheit: Eines der wichtigsten Merkmale von LiFePO4-Batterien ist ihr robustes Sicherheitsprofil. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, deren chemische Zusammensetzung Kobalt und Nickel enthält und unter bestimmten Umständen (einschließlich Überladung oder Kurzschluss) Brandgefahr birgt, bieten LiFePO4-Batterien hervorragende Stabilität und Sicherheit. Sie sind deutlich weniger anfällig für thermisches Durchgehen, explodieren nicht so schnell und fangen auch nicht so leicht Feuer. Daher eignen sie sich für anspruchsvolle Anwendungen wie Smartphones.

Langlebigkeit: LiFePO4-Batterien zeichnen sich im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien durch eine längere Lebensdauer aus . Sie bewältigen in der Regel mehrere Ladezyklen, bevor ihre Kapazität unter 80 % des ursprünglichen Zustands fällt. Im Gegensatz zu Standard-Lithium-Ionen-Zellen, die in der Regel höchstens 500–1.000 Zyklen halten, bevor sie versagen. Aufgrund ihrer höheren Langlebigkeit und Vielseitigkeit eignen sie sich daher ideal für Solarstromspeicher oder Akkupacks für Elektrofahrzeuge.

Umweltauswirkungen: LiFePO4-Batterien sind tendenziell umweltfreundlicher. Sie enthalten kein Kobalt, ein Element, bei dessen Abbau und Entsorgung viele ökologische und ethische Bedenken bestehen. Daher sind sie eine umweltfreundlichere Alternative und eine umweltverträglichere Option.

Leistung : LiFePO4-Batterien bieten eine konstante Leistung bei unterschiedlichen Temperaturen und weisen geringe Kapazitätsverlustraten auf, sodass sie sich für medizinische Geräte, Notstromsysteme und Energiespeichersysteme im Außenbereich eignen, bei denen eine konstante Leistung entscheidend ist.

Kosten im Zeitverlauf : LiFePO4-Batterien sind zwar zunächst teurer als ihre Lithium-Ionen-Pendants, bieten aber aufgrund ihrer längeren Lebensdauer und Zuverlässigkeit oft niedrigere Gesamtbetriebskosten. Diese Eigenschaft macht LiFePO4 zu einer attraktiven Investitionslösung für Anwendungen mit langfristigen Investitionen wie gewerblichen und industriellen Projekten.

Übersicht über Lithium-Ionen-Batterien (LIBs)

Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte und Effizienz in der Unterhaltungselektronik, in Elektrofahrzeugen und in großtechnischen Energiespeicheranwendungen allgegenwärtig. Ihre kompakte Form ermöglicht es ihnen, eine beträchtliche Energiemenge in einem relativ leichten Gehäuse zu speichern, weshalb sie in Mobiltelefonen, Laptops und Elektroautos weit verbreitet sind. Leider bringen sie auch Nachteile mit sich, darunter eine verkürzte Lebensdauer, potenzielle Sicherheitsbedenken wie thermisches Durchgehen und Leistungsprobleme bei hohen und niedrigen Temperaturen.

Hier finden Sie weitere Informationen zu den möglichen Nachteilen von Lithium-Ionen-Batterien.

Lithium-Ionen-Batterien haben eine begrenzte Lebensdauer: Lithium-Ionen-Batterien durchlaufen in der Regel nur 500–1500 Ladezyklen, bevor ihre Kapazität nachlässt. Sie müssen daher häufiger ausgetauscht werden als andere Typen, wie z. B. LiFePO4, die für mehr Zyklen ausgelegt sind.

Thermisches Durchgehen und Sicherheitsrisiken: Der Hauptnachteil von Lithium-Ionen-Batterien liegt in ihrer Anfälligkeit für thermisches Durchgehen, eine interne chemische Reaktion, die zu Überhitzung führt und unkontrolliert Feuer oder Explosionen auslösen kann. Dies kann zu Überladung, physischen Schäden oder der Verwendung eines inkompatiblen Ladegeräts führen, das die Batterie überlädt. Solche Vorfälle sind bei Unterhaltungselektronik und Elektrofahrzeugen gut dokumentiert und führten in vielen Fällen zu Rückrufen und Sicherheitswarnungen.

Lithium-Ionen-Akkus reagieren sehr empfindlich auf hohe und niedrige Temperaturen : Bei extremen Temperaturen kann die Leistung von Lithium-Ionen-Akkus nachlassen. Hohe Temperaturen können die Degradation der Batterie beschleunigen, während niedrigere Temperaturen die Effizienz durch vorübergehende Verringerung der Ausgangskapazität oder -leistung verringern. Daher sind Lithium-Ionen-Akkus für Umgebungen mit großen Temperaturschwankungen weniger geeignet.

Alterung : Lithium-Ionen-Batterien beginnen sofort nach Verlassen des Werks zu verschleißen, unabhängig von Nutzung, Umgebungsbedingungen oder Wartungsmethoden, die für eine optimale Funktion sorgen. Mit der Zeit nimmt ihre Kapazität dauerhaft ab, auch wenn sie nicht regelmäßig genutzt werden – und zwar unabhängig davon, wie wenig sie genutzt werden.

Kosten: Die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien erfordert teure Materialien wie Kobalt und Nickel, deren Preis je nach Markttrend schwanken kann. Bei der Beschaffung aus bestimmten Bergbaugebieten weltweit sind geopolitische und ethische Überlegungen erforderlich. Die Beschaffung dieser Ressourcen wirft zudem an manchen Orten ethische Bedenken im Zusammenhang mit den Bergbaupraktiken auf.

Umweltauswirkungen: Lithium-Ionen-Batterien gelten seit langem als wichtige Voraussetzung für Elektrofahrzeuge und die Speicherung erneuerbarer Energien. Ihre Entsorgung birgt jedoch am Ende ihrer Lebensdauer Umweltgefahren. Das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien ist aufwendig und kostspielig, und eine unsachgemäße Entsorgung kann zu Umweltverschmutzungsrisiken führen.

Letztes Wort

LiFePO4-Batterien bieten viele attraktive Eigenschaften und sind daher die ideale Batterietechnologie für Anwendungen, die langlebige, stabile und sichere Batterien erfordern – von Anlagen für erneuerbare Energien über Elektrofahrzeuge bis hin zu tragbaren Akkumulatoren. Holen Sie sich noch heute Ihre bei Lanpwr .