Lithiumbatterien sind beliebter denn je und tauchen in verschiedenen Elektronikgeräten auf. Allerdings sind nicht alle Lithiumbatterien gleich. Lassen Sie uns heute die sechs Haupttypen von Lithiumbatterien erkunden – ihre Vor- und Nachteile und ihre besten Anwendungen.
Lithiumeisenphosphat (LFP)
LFP-Batterien gehören zu den besten Typen für Energiespeichersysteme. Sie verfügen über Phosphatkathoden und graphitische Kohlenstoffanoden. Diese Batterien zeichnen sich durch lange Lebenszyklen, hervorragende thermische Stabilität und zuverlässige elektrochemische Leistung aus.
Vorteile
LFP-Batterien sind aufgrund ihrer Haltbarkeit, langen Lebensdauer und Sicherheit beliebt für Hochleistungsanwendungen. Sie halten oft über 2.000 Zyklen und die Entladungstiefe hat nur minimale Auswirkungen auf ihre Lebensdauer.
LFP-Batterien sind normalerweise für eine Entladungstiefe von 80 % ausgelegt, und einige können sogar einer 100-prozentigen Entladung ohne Schaden standhalten.
Mit geringem Innenwiderstand und a thermisches Durchgehen LFP-Batterien gehören zu den Schwellenwerten von etwa 270 °C (518 °F). sicherste Lithium-Batterie-Optionen.
Nachteile
LFP-Batterien haben im Vergleich zu anderen Lithiumbatterien eine geringere spezifische Energie (90–120 Wh/kg), außerdem wird die Leistung bei niedrigen Temperaturen reduziert. Dadurch sind sie für Anwendungen mit hoher Anlassleistung weniger geeignet.
Anwendungen
LFP-Batterien werden häufig als Ersatz für zyklenfeste Blei-Säure-Batterien verwendet, da vier in Reihe geschaltete Zellen 12,80 V erzeugen, ähnlich wie sechs 2-V-Blei-Säure-Zellen.
Lithiumkobaltoxid (LCO)
LCO war eine frühe Lithium-Ionen-Batteriechemie. Sie haben eine hohe Energiedichte, aber eine geringe Leistungsdichte, was sie für Hochlastanwendungen ungeeignet macht. Sie können jedoch über einen längeren Zeitraum Strom liefern.
Vorteile
LCO-Batterien verfügen über eine hohe spezifische Energie (150–200 Wh/kg), sodass sie in Anwendungen mit geringer Last über einen längeren Zeitraum Strom liefern können.
Nachteile
LCO-Batterien haben eine kurze Lebensdauer von 500-1.000 Zyklen und Kobalt ist teuer, was sie teuer macht. LCO-Batterien weisen außerdem eine geringe thermische Stabilität auf, was ihren Einsatz in Hochlastanwendungen einschränkt.
Anwendungen
LCO-Batterien waren in leichten und kleinen Elektronikgeräten weit verbreitet, verlieren jedoch aufgrund der hohen Kobaltkosten und Sicherheitsprobleme an Popularität.
Lithium-Ionen-Manganoxid (LMO)
LMO-Batterien verwenden Lithium-Manganoxid-Kathoden, die den Ionenfluss verbessern, den Widerstand verringern und die Strombelastbarkeit erhöhen. Dies erhöht die thermische Stabilität und Sicherheit.
Vorteile
LMO-Batterien laden sich schnell auf, liefern eine hohe Leistung (100–150 Wh/kg) und arbeiten effizient bei höheren Temperaturen. Sie bieten außerdem Flexibilität, da ihre interne Chemie so abgestimmt werden kann, dass sie für Anwendungen mit hoher Belastung oder langer Lebensdauer optimiert wird.
Nachteile
LMO-Batterien verlieren an Beliebtheit, da sie die gleichen Eigenschaften wie LFP-Batterien bieten, aber eine kürzere Lebensdauer haben, oft nur 300–700.
Anwendungen
LMO-Batterien werden für tragbare Elektrowerkzeuge, medizinische Geräte und einige Hybrid-/Elektrofahrzeuge verwendet.
Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC)
NMC-Batterien Balance zwischen Nickel, Mangan und Kobalt, um deren Stärken zu nutzen. Nickel bietet eine hohe Energiedichte, ist aber instabil, während Mangan stabil ist, aber eine niedrige Energiedichte aufweist. Die Kombination dieser Elemente führt zu einer stabilen Batteriechemie mit hoher Energiedichte (150–220 Wh/kg).
Vorteile
NMC-Batterien haben mehrere Vorteile: hohe Energiedichte, längere Lebensdauer, geringere Kosten als kobaltbasierte Batterien und höhere thermische Stabilität als LCO-Batterien.
Nachteile
NMC-Batterien haben eine etwas niedrigere Spannung als kobaltbasierte Batterien.
Anwendungen
NMC-Batterien sind wie LMO-Batterien in Elektrowerkzeugen und elektronischen Antriebssträngen für E-Bikes, Roller und einige Elektrofahrzeuge beliebt.
Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (NCA)
NCA-Batterien haben eine höhere Energiedichte (200–260 Wh/kg) als NMC-Batterien, wodurch sie mehr Energie pro Volumeneinheit speichern können. Allerdings sind sie auch anfälliger für Thermal Runaway-Ereignisse.
Vorteile
NCA-Batterien haben eine hohe Energiedichte und eine angemessene Lebensdauer.
Nachteile
NCA-Batterien sind weniger sicher und teurer als andere Lithiumbatterien.
Anwendungen
NCA-Batterien erfreuen sich auf dem Markt für Elektrofahrzeuge großer Beliebtheit, da sie in Hochlastanwendungen mit langer Batterielebensdauer funktionieren. Tesla verwendet NCA-Batterien.
Lithiumtitanatoxid (LTO)
LTO-Batterien sind sehr sicher und langlebig und lassen sich schneller aufladen als andere Lithiumbatterien. Sie verwenden Lithiumtitanat in der Anode und LMO oder NMC in der Kathode.
Vorteile
LTO-Akkus bieten schnelles Laden, einen großen Betriebstemperaturbereich, eine hohe Lebensdauer von bis zu 10.000 Zyklen und aufgrund ihrer Stabilität eine hervorragende Sicherheit.
Nachteile
LTO-Batterien haben eine geringere Energiedichte (50–80 Wh/kg) als alle anderen fünf Arten von Lithiumbatterien. Sie sind auch sehr teuer.
Anwendungen
LTO-Batterien finden zahlreiche Anwendungen, darunter Elektrofahrzeuge, Ladestationen, Telekommunikation sowie Luft- und Raumfahrt-/Militärausrüstung.
Was ist der häufigste Typ von Lithiumbatterien?
LCO-Batterien versorgen Mobiltelefone, Laptops, Tablets und Digitalkameras mit Strom – Damit sind sie der am weitesten verbreitete Typ von Lithiumbatterien.
Abschluss
Verschiedene Lithiumbatterien haben einzigartige Vor-, Nachteile und Anwendungen. Ihre Bedürfnisse, wie Budget, Sicherheitstoleranz und Leistungsanforderungen, bestimmen den besten Lithiumbatterietyp für Sie. Wenn Sie maßgeschneiderte Lithiumbatterien benötigen, Kontaktieren Sie unseren Experten.
In Verbindung stehende Artikel:
- Was ist in einem Lithium-Ionen-Akku enthalten?
- 7 Dinge, die Sie über Lithium-Ionen- und Lithium-Eisenphosphat-Batterien wissen sollten
- Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Batterien: Was ist besser?
- Prismatische vs. zylindrische Batteriezellen: Was ist der Unterschied?
- Vergleich von 18650- und 26650-Batterien: Eine ausführliche Anleitung
