Sind alle Lithium-Ionen-Akkus gleich?

26 Aug 2021

Nein. Tatsächlich gibt es eine Gruppe verwandter chemischer Familien. Die Batterieindustrie hebt sechs gängige Varianten hervor und beschreibt die chemischen Eigenschaften derjenigen, die für Ihre Anwendung am besten geeignet sind. Die sechs gängigen Lithium-Ionen-Batterietypen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Chemie	Lithium-Cobalt-Oxid	Lithium-Manganoxid	Lithium-Nickel-Mangan	Lithium-Eisenphosphat	Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid	Lithiumtitanat
Kurzform	Lithium-Kobalt	Lithium-Mangan	NMC	Lithiumphosphat	Lithium-Aluminium	Lithiumtitanat
Abkürzung	LiCoC 2 (LCO)	LiMn 2 O 4 (LMO)	LiNiMnCoO 2 (NMC)	LiFePO 4 (LFP)	LiNiCoAlO 2 (NCA)	Li 2 TiO 3 (LTO)
Kommentare	Hoher Energieaufwand, begrenzte Leistung. Der Marktanteil hat sich stabilisiert.	Hohe Leistung, geringere Kapazität; sicherer als Li-Cobalt; wird oft mit NMC gemischt, um die Leistung zu verbessern.	Hohe Kapazität und hohe Leistung. Häufig in Unterhaltungselektronikgeräten. Auch NCM, CMN, MNC, MCN.	Flache Entladespannung, Hohe Leistung, geringe Kapazität sehr sicher; erhöht Selbstentladung.	Höchste Kapazität bei moderatem Stromverbrauch. Ähnlich wie Lithium-Kobalt.	Lange Lebensdauer, Schnellladefunktion, breiter Temperaturbereich und sicher. Geringe Kapazität. Teuer.

Hier werden wir die zwei beliebtesten Arten von Lithiumbatterien besprechen.

Lithium-Eisenphosphat (LFP)
Diese Lithium-Ionen-Technologie nutzt Eisenphosphat. Die chemische Zusammensetzung bietet in der Regel eine hohe Sicherheit, lange Lebensdauer, eine vergleichsweise geringe spezifische Energie, niedrigere Spannungsspitzen, eine geringere Selbstentladung und die Fähigkeit, bei höheren Temperaturen zu arbeiten. Die Schnellladefunktion von LFP-Batterien Dies kann ein spürbarer Vorteil für Anwendungen sein, die häufiger Stromausfälle aufweisen, im Vergleich zu langsamerem Laden. VRLA-Batterien Die

Lithium-Eisenphosphat: LiFePO4-Kathode, Graphitanode Kurzform: LFP oder Lithiumphosphat, seit 1996
Nennspannung	3,20 V, 3,30 V
Spezifische Energie (Kapazität)	90-120 Wh/kg
Ladung (C-Rate)	Typischer Ladestrom: 1C, lädt auf 3,65 V; typische Ladezeit: 2,5–3 Stunden.
Entladung (C-Rate)	1C, 25C bei einigen Zellen; 40-A-Impuls (2 s); 2,50 V Abschaltspannung (unter 2 V verursacht Schäden)
Lebenszyklus	3000-5000 (abhängig von der Abflusstiefe und der Temperatur)
Thermisches Durchgehen	270 °C (518 °F) Sehr sicherer Akku, auch im voll geladenen Zustand.
Anwendungen	Tragbare und stationäre Geräte, die hohe Stromstärken und Ausdauer benötigen.
Kommentare	Sehr flache Entladekurve. Einer der sichersten Lithium-Ionen-Akkus. Wird für spezielle Märkte verwendet. Erhöhte Selbstentladung.

Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan (NMC)

Diese auf Lithiumionen basierenden chemischen Verbindungen verwenden Mangan. NMC bietet eine hohe Energiedichte und ein gutes spezifisches Energieverhalten. Aufgrund dieser Vorteile werden diese Batterien bevorzugt in folgenden Bereichen eingesetzt: LEV-Anwendungen Die
Da Mangan ein sehr reaktives Material ist, bergen diese Batterien in einer unsicheren Umgebung ein gewisses Risiko. Insbesondere bei hohen Temperaturen oder hohem Luftdruck ist das Risiko jedoch gering.

Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid: LiNiMnCoO2, Kathode, Graphitanode Kurzform: NMC (NCM, CMN, MNC, MCN ähnlich, jedoch mit unterschiedlichen Metallen) Kombinationen) Seit 2008
Nennspannung	3,60 V, 3,70 V
Spezifische Energie (Kapazität)	150–220 Wh/kg
Ladung (C-Rate)	0,7–1 C, lädt bis 4,20 V, manche bis 4,30 V; typische Ladezeit: 3 Stunden. Ein Ladestrom über 1 C verkürzt die Akkulaufzeit.
Entladung (C-Rate)	1C; 2C bei einigen Zellen möglich; 2,50 V Abschaltspannung
Lebenszyklus	1000-2000 (abhängig von der Abflusstiefe und der Temperatur)
Thermisches Durchgehen	Typischerweise 210 °C (410 °F). Hohe Ladung begünstigt thermisches Durchgehen.
Anwendungen	E-Bikes, medizinische Geräte, Elektrofahrzeuge
Kommentare	Bietet hohe Kapazität und hohe Leistung. Dient als Hybridzelle; Marktanteil steigt.

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