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Vorteile von LiFePO4-Batterien
Mar 30, 2018

Vorteile von LiFePO4-Batterien

Lithium-Eisen-Phosphat-Zellen (LiFePO4) - Niemand kann es sich leisten, außerhalb dieser Revolution zu sein!

Es ist kein Fall von LiFePO4, der erschwinglich ist, es ist ein Fall von kann man leisten, Blei-Säure zu verwenden? Die Lebenszykluskosten von LiFePO4-Zellen betragen ein Viertel der Bleibatterien. Die Vorlaufkosten für eine Packung variieren je nach Anwendung von ähnlich bis doppelt, aber man muss bedenken, dass die Bleibatterien in 3 bis 6 Jahren ersetzt werden müssen und die LiFePO4-Zellen abhängig von der Anwendung und 13 bis 20 Jahre halten Verpackungsdesign.

LiFePO4-Zellen haben das Potenzial und die Lebenszykluskosten von batteriebetriebenen Stromversorgungssystemen revolutioniert. Diese Zellen haben eine Zyklusdauer, die 10 mal so groß ist wie die von typischen Bleisäurebatterien mit tiefen Zyklen. Sie kosten im Voraus nur etwa 50% mehr, aber die Einsparungen bei den Lebenszykluskosten sind beträchtlich.

LiFePO4-Zellen sind in einer Vielzahl von Größen erhältlich, um Lasten von wenigen Ampere bis über 1000 Ampere aufzunehmen. Sie können dauerhaft hohe Leistung ohne übermäßige Wärmeerzeugung liefern. Es werden keine Gase freigesetzt und LiFePO4-Zellen sind auch thermisch stabil. Sie können in weniger als 60 Minuten wiederholt auf die volle Kapazität geladen werden, ohne merklichen Leistungsverlust.

LiFePO4 Batterien gegen Bleisäure

Backup- und Off-Grid-Akkus mit hochwertigen Lithium-Eisen-Phosphat-Zellen (LiFePO4) - die nächste Generation von Energiespeichern

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Backup- und Off-Grid-Akkus mit hochwertigen Lithium-Eisen-Phosphat-Zellen (LiFePO4) - die nächste Generation von Energiespeichern

Lithium-Eisen-Phosphat-Zellen, oder kurz LiFePO4, beginnen, die alternative Energiespeichersphäre unter den anspruchsvolleren Designern und Kunden in Europa und einigen anderen Teilen der Welt zu dominieren. LiFePO4-Zellen werden bereits in Elektrofahrzeugen eingesetzt, und Unternehmen bieten nun auch diese überlegene Technologie für stationäre Energieanwendungen oder für alle Größen an.

Die anfänglich höheren Kosten für die Installation eines LiFePO4-Systems im Vergleich zu Bleibatterien werden drastisch von den Einsparungen bei den Gesamtkosten des Lebenszyklus überschattet, die als Kosten pro kWh berechnet werden, die der Akku während seiner Lebensdauer liefert. Selbst Bleikristall-Batterien können nicht mit den Lebenszykluskosten konkurrieren. Die Lebensdauerkosten pro kWh können so niedrig wie 25% der Kosten von typischen bleihaltigen zyklenfesten Batterien sein. Der Hauptgrund dafür ist, dass die Zellen bis zu 10-mal so viele Zyklen wie die durchschnittliche Bleibatterie im Tiefzyklus liefern und bis zu 5-mal so viel wie die robusteren Einzelltypen. Dies zeigt sich besonders in Fällen von Starkstromentladungs- und Ladeszenarien, die im Gegensatz zu hohen Umgebungstemperaturen stehen, die beide für Bleibatterien nicht geeignet sind.

Ein weiterer großer Vorteil für den Kunden ist die weitaus höhere Effizienz der LiFePO4-Zelle, die normalerweise besser als 96% ist. Ein typischer Wirkungsgrad für Bleibatterien liegt bei 65%, obwohl empirische Daten bei einem PV-Haussystem, bei dem die Entladungstiefe (DOD) auf 20% begrenzt ist, als ein Maß für die Verlängerung der Lebensdauer der Bleisäurezellen bei nur 55% liegen . In einem netzgebundenen Szenario führt dies zu erheblichen Energieeinsparungen beim Aufladen der Batterien, und in einer Photovoltaik-Anlage (Photo Voltaic) ermöglicht es eine Verringerung der Größe des Arrays um bis zu 30% bei gleicher nutzbarer Energie.

Die Vorteile von LiFePO4-Zellen gegenüber Bleizellen sind umfangreich, so dass eine vollständige Ausarbeitung in diesem Artikel nicht enthalten ist. Eine Zusammenfassung ist jedoch in der folgenden Tabelle enthalten.


Tabelle: Zusammenfassung der Vorteile der Verwendung von LiFePO4-Zellen in stationären Energieanwendungen

Vergleichsaspekt

Bleisäure

LiFePO4

Zykluslebensdauer (50% DOD mit 80% Restkapazität, 30 ° C Umgebungstemperatur)

500 bis 1300 Zyklen je nach Hersteller und Modell

Bis zu 5000 Zyklen

Kalender Leben

Durchschnitt (schlecht bei hoher Temperatur oder Teil- / Vollentladung oder seltenem Radfahren)

Ausgezeichnet - keine Sulfatierung, partielle Ladungsspeicherung ist kein Problem, regelmäßige Zyklen sind nicht erforderlich, hitzebeständig

Ladung - Entladungseffizienz

60-70% typisch je nach Strom. Die typische Nennkapazität basiert auf 10 Stunden Entladung (C10)

96%, konsistent im gesamten aktuellen Bereich. Die Nennkapazität basiert auf einer 20-Minuten-Entladung (3C), eine Entladung von einer Stunde oder länger ergibt tatsächlich 10% mehr als die Nennkapazität.

Temperaturelastizität

Schlechte - Temperaturen über 25 ° C reduzieren die Lebensdauer des Kalenders erheblich

Ausgezeichnet - Umgebungstemperaturen von bis zu 45 ° C beeinträchtigen die Lebensdauer der Zelle nicht.

Kosten im Voraus

Billiger

20 bis 50% teurer als Bleisäure, je nachdem, welche Bleisäurezellen zum Vergleich verwendet werden

Schnellladezeit

Normalerweise sollte nicht in weniger als 5 Stunden getan werden

1 Stunde Standard, 30 Minuten schnell

Entladestrom

Eine höhere Entladung als C10 (10 Stunden) oder eine 0,1 × C-Bewertung verursacht einen wesentlichen Verlust an Effizienz und beeinträchtigt die Lebensdauer

C1 (eine Stunde Entladung) ist Standard, höhere Ströme sind auch akzeptabel bis zu 3C (3 x Ah Rating) kontinuierlich mit vernachlässigbarem Verlust an Effizienz und Lebensdauer der Zelle

Gravimetrische Energiedichte

Arm

Wiegen Sie 3 bis 4 Mal weniger - reduzierte Transportkosten und Installationsaufwand.

Volumetrische Dichte mehr als 2 mal höher - weniger als die Hälfte des Platzbedarfs

Packkapazität

Ein Verlust von 30% in der Wärme (70% Packungswirkungsgrad) bedeutet, dass die Packung größer sein muss, um ein spezifisches Leistungsziel zu erreichen

Max. Praktischer DOD beträgt 50%, was erfordert, dass ein größeres Paket über diesem DoD bleibt, um eine schnelle Verschlechterung des Lebens zu verhindern

Die Packungsgröße kann auf 60% der "Nennkapazität" eines Bleisäurepacks eingestellt werden, da die Effizienz bei 96% liegt und die Fähigkeit, sich regelmäßig bei 80% DOD zu entladen, mit wesentlich geringerer Wirkung auf die Lebensdauerreduzierung

Aufladen der Energiequellengröße

Die Ladeenergiequelle muss zusätzliche 30 bis 40% Energie bereitstellen, um die Ineffizienz des Pakets zu erheblichen Kosten zu überwinden

Nur etwa 4% der Energie gehen an Wärme verloren - große Einsparungen beim Laden von Energie und Kapital für PV-Anlagen usw

 

 


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