1. Anwendungsszenarien identifizieren
Der Zweck von Lithiumbatterien wirkt sich direkt auf die Parameterauswahl aus:

• Tragbare Geräte (Mobiltelefone, Drohnen, Kameras): Hohe Energiedichte (z. B. ternäre Lithiumbatterien) und geringes Gewicht sind bevorzugt.
• Elektrofahrzeuge/Elektrowerkzeuge: erfordern eine hohe Entladerate (C-Rate) und eine lange Zyklenlebensdauer (z. B. Lithium-Eisenphosphat-Batterien).
• Energiespeichersysteme (Solarenergie, Notstromversorgung für Privathaushalte): Fokus auf hohe Kapazität, lange Lebensdauer und Sicherheit (Lithium-Eisenphosphat ist besser geeignet).
• Heimwerkerprojekte/Spezialausrüstung: Größe, Spannungskompatibilität und Anpassungsanforderungen müssen berücksichtigt werden.

2. Analyse der Schlüsselparameter
Spannung (V)

• Die Nennspannung einer einzelnen Lithiumbatterie beträgt üblicherweise 3,7 V (ternäres Lithium) oder 3,2 V (Lithiumeisenphosphat).
• Wählen Sie die Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen entsprechend den Geräteanforderungen aus (in Elektrofahrzeugen werden beispielsweise häufig 48 V und 72 V verwendet).

Kapazität (Ah) und Energie (Wh)

• Kapazität (Ah): bestimmt die Akkulaufzeit. Beispielsweise kann ein 10-Ah-Akku bei 5A Entladung 2 Stunden lang verwendet werden.
• Energie (Wh) = Spannung × Kapazität: Gibt direkt die gesamte Energiespeicherkapazität wieder. Beim Vergleich verschiedener Batterien ist die Angabe in Wh genauer.

Entladerate (C-Rate)

• Gibt die Entladekapazität des Akkus an. Beispielsweise bedeutet 1C, dass der Akku in 1 Stunde vollständig entladen ist, und 10C bedeutet, dass der Akku in 6 Minuten vollständig entladen ist.
• Hochleistungsgeräte (wie elektrische Bohrmaschinen und Drohnen) erfordern Batterien mit hoher Entladerate (z. B. 20 C oder höher).

Lebensdauer

• Ternäre Lithiumbatterie: etwa 500–1000 Zyklen (Kapazität sinkt auf 80 %).
• Lithium-Eisenphosphat-Batterie : 2000–5000 Zyklen, geeignet für Langzeitnutzungsszenarien.

3. Auswahl des Batterietyps

• Ternäre Lithiumbatterie (NMC/NCA)

O Vorteile: hohe Energiedichte (200–300 Wh/kg), gute Leistung bei niedrigen Temperaturen (-20 °C).
O Nachteile: geringe Sicherheit (Stromkreisschutz erforderlich), kurze Lebensdauer.
O Anwendbar: Unterhaltungselektronik, Elektrofahrzeuge, Drohnen.

• Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LiFePO₄)

o Vorteile: hohe Sicherheit (hohe Temperaturbeständigkeit, nicht entflammbar), lange Lebensdauer und schrittweise sinkende Kosten.

o Nachteile: geringe Energiedichte (90–160 Wh/kg), schlechte Leistung bei niedrigen Temperaturen.

o Anwendung: Energiespeichersystem, Elektrobus, langsames Elektrofahrzeug.

• Andere Typen: Lithiumtitanat (extrem lange Lebensdauer), Lithiumkobaltoxid (hohe Energie, wird in Mobiltelefonen verwendet) usw., ausgewählt nach speziellen Anforderungen.

4. Sicherheitsaspekte

Schutzschaltung: Stellen Sie sicher, dass die Batterie über einen Überlade-, Tiefentlade- und Kurzschlussschutz verfügt.

Wärmemanagement: Akkupacks mit großer Kapazität müssen mit einem Wärmeableitungsdesign ausgestattet sein (z. B. Akkupacks für Elektrofahrzeuge).

Zertifizierungsstandards: Wählen Sie Produkte mit UL-, CE-, UN38.3- usw.-Zertifizierung, um minderwertige Batterien zu vermeiden.

5. Balance zwischen Marke und Budget

• Bekannte Marken: wie CATL, BYD, Panasonic, LG Chem usw. mit garantierter Qualität.
• Wirtschaftlichkeit:

o Bei preisgünstigen Batterien können gebrauchte Zellen oder ein minderwertiges BMS (Batteriemanagementsystem) verwendet werden.
o Lithiumeisenphosphat ist zwar in der Anschaffung teurer, auf lange Sicht jedoch kostengünstiger (lange Lebensdauer).

6. Physikalische und Umweltfaktoren

• Größe und Gewicht: Stellen Sie sicher, dass der Akku in das Gerät eingebaut werden kann (z. B. sind Drohnen gewichtsempfindlich).
• Temperaturbereich:

o Umgebung mit hohen Temperaturen: Wählen Sie hochtemperaturbeständige Zellen (z. B. LiFePO₄).
o Umgebung mit niedriger Temperatur: Ternäre Lithiumbatterien erbringen eine bessere Leistung oder verfügen über ein zusätzliches Heizsystem.

7. Vorschriften und Umweltschutz

• Transportbeschränkungen: Für Batterien mit großer Kapazität können Beschränkungen für den Lufttransport gelten (z. B. müssen mehr als 100 Wh deklariert werden).
• Recycling: Wählen Sie eine Marke, die Recycling unterstützt, um Umweltverschmutzung zu vermeiden.

Zusammenfassung der Schritte
1. Klarer Zweck: Bestimmen Sie den Gerätetyp und die Kernanforderungen (z. B. Ausdauer, Leistung, Lebensdauer).
2. Bedarf berechnen: Schätzen Sie anhand der Geräteleistung und Betriebsdauer die benötigte Spannung und Kapazität (Wh).
3. Wählen Sie den Typ: Ternäres Lithium (hohe Energiedichte) oder Lithiumeisenphosphat (hohe Sicherheit).
4. Sicherheit prüfen: Prüfen Sie Schutzfunktionen, Zertifizierungen und Nutzerbewertungen.
5. Budgetanpassung: Wählen Sie das beste Modell innerhalb des akzeptablen Bereichs hinsichtlich Marke und Qualität aus.
6. Installationsanpassung: Bestätigen Sie Größe, Gewicht und Umgebungsanpassung.

Beispielszenarien:

• Modifikation von Elektrofahrzeugen: Wählen Sie eine 72-V-20-Ah-Lithium-Eisenphosphat-Batterie (lange Lebensdauer und hohe Sicherheit).
• Stromversorgung im Außenbereich: Wählen Sie eine 12-V-100-Ah-LiFePO₄-Batterie (unterstützt 2000 Zyklen, geeignet für die langfristige Energiespeicherung).
• Drohne: Wählen Sie eine leistungsstarke ternäre Lithiumbatterie (z. B. 4S 1500 mAh 75 C).

Mithilfe der oben genannten Schritte können Sie systematisch die Lithiumbatterielösung herausfiltern, die Ihren Anforderungen am besten entspricht.