Li-Ionen-Batterien

von Kim Aktualisiert: 9. Juli 2022

Li-Ionen-Akkus sind wiederaufladbare Batterien, die Lithium-Ionen enthalten. Sie werden in allem verwendet, von Mobiltelefonen bis hin zu Autos. Aber wie funktionieren sie?

Lithium-Ionen-Batterien verwenden einen Interkalationsprozess, um Energie zu speichern. Bei diesem Prozess bewegen sich Lithium-Ionen zwischen der Kathode und der Anode innerhalb der Batterie. Wann aufladenbewegen sich die Ionen von der Anode zur Kathode und beim Entladen in die entgegengesetzte Richtung.

Aber das ist nur ein kurzer Überblick. Schauen wir uns alles genauer an.

Was ist ein Lithium-Ionen-Akku?

Lithium-Ionen-Akkus sind heutzutage allgegenwärtig! Sie betreiben unsere Telefone, Laptops, Elektrofahrzeuge und mehr. Aber was genau sind sie? Lass uns genauer hinschauen!

Die Grundlagen

Lithium-Ionen-Akkus bestehen aus einer oder mehreren Zellen, einer Schutzplatine und einigen anderen Komponenten:

• Elektroden: Die positiv und negativ geladenen Enden einer Zelle. An den Stromabnehmern befestigt.
• Anode: Die negative Elektrode.
• Elektrolyt: Eine Flüssigkeit oder ein Gel, das Elektrizität leitet.
• Stromkollektoren: Leitfähige Folien an jeder Elektrode der Batterie, die mit den Polen der Zelle verbunden sind. Diese Klemmen übertragen den elektrischen Strom zwischen der Batterie, dem Gerät und der Energiequelle, die die Batterie versorgt.
• Separator: Ein poröser Polymerfilm, der die Elektroden trennt und gleichzeitig den Austausch von Lithiumionen von einer Seite zur anderen ermöglicht.

So funktioniert es

Wenn Sie ein Gerät verwenden, das mit einem Lithium-Ionen-Akku betrieben wird, bewegen sich Lithium-Ionen im Inneren des Akkus zwischen Anode und Kathode. Gleichzeitig bewegen sich Elektronen im äußeren Stromkreis. Diese Bewegung von Ionen und Elektronen erzeugt den elektrischen Strom, der Ihr Gerät antreibt.

Wenn sich der Akku entlädt, gibt die Anode Lithiumionen an die Kathode ab und erzeugt einen Elektronenfluss, der Ihr Gerät mit Strom versorgt. Beim Laden der Batterie passiert das Gegenteil: Lithium-Ionen werden von der Kathode abgegeben und von der Anode aufgenommen.

Wo können Sie sie finden?

Lithium-Ionen-Akkus sind heutzutage allgegenwärtig! Sie finden sie in Telefonen, Laptops, Elektrofahrzeugen und mehr. Wenn Sie also das nächste Mal eines Ihrer Lieblingsgeräte verwenden, denken Sie einfach daran, dass es von einem Lithium-Ionen-Akku gespeist wird!

Die faszinierende Geschichte der Lithium-Ionen-Batterie

Die frühen Versuche der NASA

Bereits in den 60er Jahren versuchte die NASA, eine wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie herzustellen. Sie entwickelten eine CuF2/Li-Batterie, aber es funktionierte nicht ganz.

M. Stanley Whittinghams Durchbruch

1974 gelang dem britischen Chemiker M. Stanley Whittingham ein Durchbruch, als er Titandisulfid (TiS2) als Kathodenmaterial verwendete. Diese hatte eine Schichtstruktur, die Lithium-Ionen aufnehmen konnte, ohne ihre Kristallstruktur zu verändern. Exxon versuchte, die Batterie zu kommerzialisieren, aber es war zu teuer und komplex. Außerdem war es aufgrund des Vorhandenseins von metallischem Lithium in den Zellen anfällig für Feuer.

Godshall, Mizushima und Goodenough

1980 stellten Ned A. Godshall et al. und Koichi Mizushima und John B. Goodenough ersetzten TiS2 durch Lithiumkobaltoxid (LiCoO2 oder LCO). Dieser hatte einen ähnlichen Schichtaufbau, aber mit höherer Spannung und mehr Stabilität an der Luft.

Rachid Yazamis Erfindung

Im selben Jahr demonstrierte Rachid Yazami die reversible elektrochemische Interkalation von Lithium in Graphit und erfand die Lithium-Graphit-Elektrode (Anode).

Das Problem der Entflammbarkeit

Das Problem der Entflammbarkeit blieb bestehen, sodass Lithium-Metall-Anoden aufgegeben wurden. Die letztendliche Lösung bestand in der Verwendung einer Interkalationsanode, ähnlich der für die Kathode verwendeten, die die Bildung von Lithiummetall während des Batterieladens verhinderte.

Yoshinos Design

1987 patentierte Akira Yoshino die erste kommerzielle Lithium-Ionen-Batterie mit einer Anode aus „weichem Kohlenstoff“ (einem kohleähnlichen Material) zusammen mit Goodenoughs LCO-Kathode und einem Elektrolyten auf Carbonatester-Basis.

Kommerzialisierung von Sony

1991 begann Sony mit der Produktion und dem Verkauf der weltweit ersten wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien nach dem Design von Yoshino.

Der Nobelpreis

2012 erhielten John B. Goodenough, Rachid Yazami und Akira Yoshino die 2012 IEEE Medal for Environmental and Safety Technologies für die Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterie. Dann, im Jahr 2019, wurden Goodenough, Whittingham und Yoshino für dieselbe Sache mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet.

Die globale Produktionskapazität

Im Jahr 2010 betrug die weltweite Produktionskapazität von Li-Ionen-Batterien 20 Gigawattstunden. Bis 2016 war sie auf 28 GWh angewachsen, davon 16.4 GWh in China. Im Jahr 2020 betrug die globale Produktionskapazität 767 GWh, wobei 75 % auf China entfielen. Im Jahr 2021 wird sie auf 200 bis 600 GWh geschätzt, und die Prognosen für 2023 reichen von 400 bis 1,100 GWh.

Die Wissenschaft hinter 18650 Lithium-Ionen-Zellen

Was ist eine 18650-Zelle?

Wenn Sie jemals von einem Laptop-Akku oder einem Elektrofahrzeug gehört haben, haben Sie wahrscheinlich schon von einer 18650-Zelle gehört. Diese Art von Lithium-Ionen-Zelle hat eine zylindrische Form und wird in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet.

Was ist in einer 18650-Zelle?

Eine 18650-Zelle besteht aus mehreren Komponenten, die alle zusammenarbeiten, um Ihr Gerät mit Strom zu versorgen:

• Die negative Elektrode besteht normalerweise aus Graphit, einer Form von Kohlenstoff.
• Die positive Elektrode besteht üblicherweise aus einem Metalloxid.
• Der Elektrolyt ist ein Lithiumsalz in einem organischen Lösungsmittel.
• Ein Separator verhindert einen Kurzschluss zwischen Anode und Kathode.
• Ein Stromkollektor ist ein Metallstück, das die externe Elektronik von Anode und Kathode trennt.

Was macht eine 18650-Zelle?

Eine 18650-Zelle ist für die Stromversorgung Ihres Geräts verantwortlich. Dies geschieht durch eine chemische Reaktion zwischen Anode und Kathode, die Elektronen erzeugt, die durch den externen Stromkreis fließen. Der Elektrolyt trägt dazu bei, diese Reaktion zu erleichtern, während der Stromkollektor dafür sorgt, dass die Elektronen nicht kurzschließen.

Die Zukunft von 18650-Zellen

Die Nachfrage nach Batterien steigt ständig, daher suchen Forscher ständig nach Möglichkeiten, die Energiedichte, Betriebstemperatur, Sicherheit, Haltbarkeit, Ladezeit und Kosten von 18650-Zellen zu verbessern. Dazu gehört das Experimentieren mit neuen Materialien wie Graphen und die Erforschung alternativer Elektrodenstrukturen.

Wenn Sie also das nächste Mal Ihren Laptop oder Ihr Elektrofahrzeug verwenden, nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um die Wissenschaft hinter der 18650-Zelle zu schätzen!

Arten von Lithium-Ionen-Zellen

Klein zylindrisch

Dies sind die gebräuchlichsten Lithium-Ionen-Zellen und sie sind in den meisten E-Bikes und Elektrofahrzeugbatterien zu finden. Sie sind in verschiedenen Standardgrößen erhältlich und haben einen soliden Körper ohne Anschlüsse.

Groß zylindrisch

Diese Lithium-Ionen-Zellen sind größer als die kleinen zylindrischen und haben große Gewindeanschlüsse.

Flach oder Beutel

Dies sind die weichen, flachen Zellen, die Sie in Mobiltelefonen und neueren Laptops finden. Sie werden auch als Lithium-Ionen-Polymer-Batterien bezeichnet.

Starres Kunststoffgehäuse

Diese Zellen sind mit großen Gewindeanschlüssen ausgestattet und werden normalerweise in Traktionspaketen für Elektrofahrzeuge verwendet.

Jelly Roll

Zylindrische Zellen werden in einer charakteristischen „Swiss Roll“-Manier hergestellt, die in den USA auch als „Jelly Roll“ bekannt ist. Dies bedeutet, dass es sich um ein einziges langes „Sandwich“ aus positiver Elektrode, Separator, negativer Elektrode und Separator handelt, die auf einer einzigen Spule aufgerollt sind. Jelly Rolls haben den Vorteil, dass sie schneller produziert werden als Zellen mit gestapelten Elektroden.

Beutelzellen

Pouch-Zellen haben die höchste gravimetrische Energiedichte, aber sie benötigen ein externes Mittel zur Eindämmung, um eine Ausdehnung zu verhindern, wenn ihr Ladezustand (SOC) hoch ist.

Flow-Batterien

Flow-Batterien sind eine relativ neue Art von Lithium-Ionen-Batterien, bei denen das Kathoden- oder Anodenmaterial in einer wässrigen oder organischen Lösung suspendiert ist.

Die kleinste Li-Ionen-Zelle

Im Jahr 2014 hat Panasonic die kleinste Lithium-Ionen-Zelle entwickelt. Es ist stiftförmig und hat einen Durchmesser von 3.5 mm und ein Gewicht von 0.6 g. Sie ähnelt gewöhnlichen Lithiumbatterien und wird normalerweise mit dem Präfix „LiR“ bezeichnet.

Batteriepacks

Batteriepakete bestehen aus mehreren miteinander verbundenen Lithium-Ionen-Zellen und werden verwendet, um größere Geräte wie Elektroautos mit Strom zu versorgen. Sie enthalten Temperatursensoren, Spannungsreglerschaltungen, Spannungsabgriffe und Ladezustandsüberwachungen, um Sicherheitsrisiken zu minimieren.

Wofür werden Lithium-Ionen-Batterien verwendet?

Consumer Elektronik

Lithium-Ionen-Akkus sind die ideale Energiequelle für alle Ihre Lieblingsgeräte. Von Ihrem treuen Handy bis zu Ihrem Laptop, digital Kamera, und elektrische Zigaretten, diese Batterien halten Ihre Technik am Laufen.

Power Tools

Wenn Sie ein Heimwerker sind, wissen Sie, dass Lithium-Ionen-Batterien der richtige Weg sind. Akku-Bohrer, Schleifmaschinen, Sägen und sogar Gartengeräte wie Schlagscheren und Heckenscheren sind alle auf diese Akkus angewiesen.

Elektrische Fahrzeuge

Elektroautos, Hybridfahrzeuge, Elektromotorräder und -roller, Elektrofahrräder, Personentransporter und fortschrittliche elektrische Rollstühle verwenden alle Lithium-Ionen-Batterien, um sich fortzubewegen. Und vergessen wir nicht die funkgesteuerten Modelle, Modellflugzeuge und sogar den Mars-Rover Curiosity!

Telekommunikation

Lithium-Ionen-Batterien werden auch als Notstromversorgung in Telekommunikationsanwendungen verwendet. Außerdem werden sie als potenzielle Option für die Speicherung von Netzenergie diskutiert, obwohl sie noch nicht ganz wettbewerbsfähig sind.

Was Sie über die Leistung von Lithium-Ionen-Akkus wissen müssen

Energiedichte

Wenn es um Lithium-Ionen-Batterien geht, haben Sie es mit einer ernsthaften Energiedichte zu tun! Wir sprechen von 100-250 W·h/kg (360-900 kJ/kg) und 250-680 W·h/L (900-2230 J/cm3). Das ist genug Energie, um eine kleine Stadt zu beleuchten!

Stromspannung

Lithium-Ionen-Batterien haben eine höhere Leerlaufspannung als andere Batterietypen wie Blei-Säure, Nickel-Metallhydrid und Nickel-Cadmium.

interner Widerstand

Der Innenwiderstand steigt sowohl mit dem Radfahren als auch mit dem Alter, dies hängt jedoch von der Spannung und Temperatur ab, bei der die Batterien gelagert werden. Das bedeutet, dass die Spannung an den Klemmen unter Last abfällt, wodurch die maximale Stromaufnahme reduziert wird.

Töltési idő

Vorbei sind die Zeiten, in denen Lithium-Ionen-Akkus zwei Stunden oder länger zum Aufladen brauchten. Heutzutage können Sie eine volle Ladung in 45 Minuten oder weniger erhalten! Im Jahr 2015 demonstrierten Forscher sogar einen 600-mAh-Akku, der in zwei Minuten auf 68 Prozent aufgeladen wurde, und einen 3,000-mAh-Akku, der in fünf Minuten auf 48 Prozent aufgeladen wurde.

Kostenreduzierung

Lithium-Ionen-Batterien haben seit 1991 einen langen Weg zurückgelegt. Die Preise sind um 97 % gefallen und die Energiedichte hat sich mehr als verdreifacht. Unterschiedlich große Zellen mit der gleichen Chemie können auch unterschiedliche Energiedichten haben, sodass Sie mehr für Ihr Geld bekommen.

Was hat es mit der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus auf sich?

Die Grundlagen

Bei Lithium-Ionen-Batterien wird die Lebensdauer normalerweise anhand der Anzahl vollständiger Lade-Entlade-Zyklen gemessen, die erforderlich sind, um einen bestimmten Schwellenwert zu erreichen. Dieser Schwellenwert wird normalerweise als Kapazitätsverlust oder Impedanzanstieg definiert. Hersteller verwenden normalerweise den Begriff „Lebensdauer“, um die Lebensdauer einer Batterie in Bezug auf die Anzahl der Zyklen zu beschreiben, die erforderlich sind, um 80 % ihrer Nennkapazität zu erreichen.

Auch die Lagerung von Lithium-Ionen-Akkus im geladenen Zustand verringert deren Kapazität und erhöht den Zellwiderstand. Dies liegt hauptsächlich an dem kontinuierlichen Wachstum der Festelektrolyt-Grenzfläche an der Anode. Der gesamte Lebenszyklus einer Batterie, einschließlich des Zyklus und der inaktiven Speichervorgänge, wird als kalendarische Lebensdauer bezeichnet.

Faktoren, die die Batterielebensdauer beeinflussen

Die Lebensdauer einer Batterie wird von mehreren Faktoren beeinflusst, wie z.

• Temperaturen
• Entladestrom
• Ladestrom
• Ladezustandsbereiche (Entladetiefe)

In realen Anwendungen wie Smartphones, Laptops und Elektroautos werden Batterien nicht immer vollständig geladen und entladen. Aus diesem Grund kann die Definition der Batterielebensdauer in Bezug auf vollständige Entladezyklen irreführend sein. Um diese Verwirrung zu vermeiden, verwenden Forscher manchmal die kumulative Entladung, die die Gesamtladungsmenge (Ah) ist, die von der Batterie während ihrer gesamten Lebensdauer oder entsprechenden vollen Zyklen abgegeben wird.

Batterieabbau

Batterien bauen sich im Laufe ihrer Lebensdauer allmählich ab, was zu einer verringerten Kapazität und in einigen Fällen zu einer niedrigeren Betriebszellenspannung führt. Dies liegt an einer Vielzahl chemischer und mechanischer Veränderungen an den Elektroden. Die Degradation ist stark temperaturabhängig, außerdem beschleunigen hohe Ladegrade den Kapazitätsverlust.

Einige der häufigsten Abbauprozesse sind:

• Reduktion des organischen Karbonatelektrolyten an der Anode, was zum Wachstum von Solid Electrolyte Interface (SEI) führt. Dies bewirkt eine Erhöhung der ohmschen Impedanz und eine Verringerung der zyklierbaren Ah-Ladung.

• Lithiummetallisierung, die auch zu einem Verlust des Lithiumbestands (zyklierbare Ah-Ladung) und internen Kurzschlüssen führt.

• Verlust der (negativen oder positiven) elektroaktiven Materialien durch Auflösung, Rissbildung, Abblätterung, Ablösung oder sogar regelmäßige Volumenänderung während des Radfahrens. Dies zeigt sich sowohl als Lade- als auch als Leistungsabfall (erhöhter Widerstand).

• Korrosion/Auflösung des negativen Kupferstromkollektors bei niedrigen Zellspannungen.

• Abbau des PVDF-Binders, der zur Ablösung der elektroaktiven Materialien führen kann.

Wenn Sie also nach einer langlebigen Batterie suchen, achten Sie darauf, alle Faktoren im Auge zu behalten, die sich auf die Lebensdauer auswirken können!

Die Gefahren von Lithium-Ionen-Batterien

Was sind Lithium-Ionen-Batterien?

Lithium-Ionen-Batterien sind die Kraftpakete unserer modernen Welt. Sie sind in allem zu finden, von Smartphones bis hin zu Elektroautos. Aber wie alle mächtigen Dinge sind sie mit einigen Risiken verbunden.

Was sind die Risiken?

Lithium-Ionen-Batterien enthalten einen brennbaren Elektrolyten und können bei Beschädigung unter Druck stehen. Das bedeutet, dass ein zu schnelles Laden eines Akkus einen Kurzschluss verursachen und zu Explosionen und Bränden führen kann.

Hier sind einige der Möglichkeiten, wie Lithium-Ionen-Batterien gefährlich werden können:

• Thermischer Missbrauch: Schlechte Kühlung oder externes Feuer
• Elektrischer Missbrauch: Überladung oder externer Kurzschluss
• Mechanischer Missbrauch: Eindringen oder Absturz
• Interner Kurzschluss: Herstellungsfehler oder Alterung

Was kann getan werden?

Die Prüfnormen für Lithium-Ionen-Batterien sind strenger als die für Säure-Elektrolyt-Batterien. Versandbeschränkungen wurden auch von Sicherheitsbehörden auferlegt.

In einigen Fällen mussten Unternehmen Produkte aufgrund von Akkuproblemen zurückrufen, wie zum Beispiel beim Rückruf des Samsung Galaxy Note 7 im Jahr 2016.

Forschungsprojekte sind im Gange, um nicht brennbare Elektrolyte zu entwickeln, um Brandgefahren zu reduzieren.

Wenn Lithium-Ionen-Akkus ohne Überladeschutz beschädigt, zerdrückt oder einer höheren elektrischen Belastung ausgesetzt werden, können Probleme auftreten. Das Kurzschließen einer Batterie kann dazu führen, dass sie überhitzt und möglicherweise Feuer fängt.

Fazit

Lithium-Ionen-Batterien sind leistungsstark und haben unsere Welt revolutioniert, aber sie bergen einige Risiken. Es ist wichtig, sich dieser Risiken bewusst zu sein und Maßnahmen zu ergreifen, um sie zu reduzieren.

Die Umweltauswirkungen von Lithium-Ionen-Batterien

Was sind Lithium-Ionen-Batterien?

Lithium-Ionen-Akkus sind die Energiequelle für viele unserer alltäglichen Geräte, von Telefonen und Laptops bis hin zu Elektroautos. Sie bestehen aus Lithium, Nickel und Kobalt und sind bekannt für ihre hohe Energiedichte und lange Lebensdauer.

Was sind die Umweltauswirkungen?

Die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien kann schwerwiegende Auswirkungen auf die Umwelt haben, darunter:

• Die Gewinnung von Lithium, Nickel und Kobalt kann für Wasserlebewesen gefährlich sein und zu Wasserverschmutzung und Atemwegsproblemen führen.
• Abbaunebenprodukte können zu einer Verschlechterung des Ökosystems und Landschaftsschäden führen.
• Nicht nachhaltiger Wasserverbrauch in Trockengebieten.
• Massive Nebenproduktbildung bei der Lithiumextraktion.
• Treibhauspotenzial der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien.

Was können wir tun?

Wir können dazu beitragen, die Umweltauswirkungen von Lithium-Ionen-Batterien zu reduzieren, indem wir:

• Recycling von Lithium-Ionen-Batterien, um den COXNUMX-Fußabdruck der Produktion zu reduzieren.
• Batterien wiederverwenden statt recyceln.
• Gebrauchte Batterien sicher lagern, um Risiken zu reduzieren.
• Verwendung von pyrometallurgischen und hydrometallurgischen Verfahren zur Trennung der Komponenten der Batterie.
• Veredlungsschlacke aus dem Recyclingprozess zur Verwendung in der Zementindustrie.

Die Auswirkungen der Lithiumgewinnung auf die Menschenrechte

Gefahren für die lokale Bevölkerung

Die Gewinnung von Rohstoffen für Lithium-Ionen-Batterien kann für die lokale Bevölkerung, insbesondere für die indigene Bevölkerung, gefährlich sein. Kobalt aus der Demokratischen Republik Kongo wird oft mit geringen Sicherheitsvorkehrungen abgebaut, was zu Verletzungen und Todesfällen führt. Die Umweltverschmutzung durch diese Minen hat die Menschen giftigen Chemikalien ausgesetzt, die Geburtsfehler und Atembeschwerden verursachen können. Es wurde auch berichtet, dass in diesen Minen Kinderarbeit eingesetzt wird.

Mangel an freier vorheriger und informierter Zustimmung

Eine Studie in Argentinien ergab, dass der Staat das Recht der Ureinwohner auf freie vorherige und informierte Zustimmung möglicherweise nicht geschützt hat und dass Abbauunternehmen den Zugang der Gemeinschaft zu Informationen kontrollierten und die Bedingungen für die Diskussion der Projekte und den Vorteilsausgleich festlegten.

Proteste und Klagen

Die Erschließung der Lithiummine Thacker Pass in Nevada wurde mit Protesten und Klagen von mehreren indigenen Stämmen beantwortet, die sagen, dass sie keine freie vorherige und informierte Zustimmung erhalten haben und dass das Projekt kulturelle und heilige Stätten bedroht. Die Menschen haben auch Bedenken geäußert, dass das Projekt Risiken für indigene Frauen mit sich bringen wird. Demonstranten besetzen das Gelände seit Januar 2021.

Die Auswirkungen der Lithiumgewinnung auf die Menschenrechte

Gefahren für die lokale Bevölkerung

Die Gewinnung von Rohstoffen für Lithium-Ionen-Batterien kann für die lokale Bevölkerung, insbesondere für die indigene Bevölkerung, eine echte Enttäuschung sein. Kobalt aus der Demokratischen Republik Kongo wird oft mit geringen Sicherheitsvorkehrungen abgebaut, was zu Verletzungen und Todesfällen führt. Die Umweltverschmutzung durch diese Minen hat die Menschen giftigen Chemikalien ausgesetzt, die Geburtsfehler und Atembeschwerden verursachen können. Es wurde auch berichtet, dass in diesen Minen Kinderarbeit eingesetzt wird. Huch!

Mangel an freier vorheriger und informierter Zustimmung

Eine Studie in Argentinien ergab, dass der Staat den indigenen Völkern möglicherweise nicht das Recht auf eine freie vorherige und informierte Zustimmung eingeräumt hat und dass die Abbauunternehmen den Zugang der Gemeinschaft zu Informationen kontrollierten und die Bedingungen für die Diskussion der Projekte und den Vorteilsausgleich festlegten. Nicht cool.

Proteste und Klagen

Die Erschließung der Lithiummine Thacker Pass in Nevada wurde mit Protesten und Klagen von mehreren indigenen Stämmen beantwortet, die sagen, dass sie keine freie vorherige und informierte Zustimmung erhalten haben und dass das Projekt kulturelle und heilige Stätten bedroht. Die Menschen haben auch Bedenken geäußert, dass das Projekt Risiken für indigene Frauen mit sich bringen wird. Demonstranten besetzen das Gelände seit Januar 2021 und es sieht nicht so aus, als würden sie in absehbarer Zeit abziehen.

Differenzen

Li-Ionen-Akkus vs. Lipo

Wenn es um Li-Ionen- vs. LiPo-Akkus geht, ist es ein Kampf der Titanen. Lithium-Ionen-Batterien sind unglaublich effizient und packen eine Tonne Energie in ein winziges Paket. Sie können jedoch instabil und gefährlich sein, wenn die Barriere zwischen der positiven und der negativen Elektrode durchbrochen wird. Andererseits sind LiPo-Akkus viel sicherer, da sie nicht unter der gleichen Verbrennungsgefahr leiden. Sie leiden auch nicht unter dem „Memory-Effekt“, den Li-Ionen-Akkus haben, was bedeutet, dass sie öfter aufgeladen werden können, ohne ihre Kapazität zu verlieren. Außerdem haben sie eine längere Lebensdauer als Lithium-Ionen-Akkus, sodass Sie sich nicht so oft um einen Austausch kümmern müssen. Wenn Sie also nach einem Akku suchen, der sicher, zuverlässig und langlebig ist, ist LiPo genau das Richtige für Sie!

Li-Ionen-Batterien vs. Blei-Säure

Blei-Säure-Batterien sind billiger als Lithium-Ionen-Batterien, aber sie sind nicht so leistungsfähig. Das Aufladen von Blei-Säure-Batterien kann bis zu 10 Stunden dauern, während Lithium-Ionen-Batterien in nur wenigen Minuten aufgeladen werden können. Das liegt daran, dass Lithium-Ionen-Batterien eine schnellere Stromrate akzeptieren und schneller aufgeladen werden als Blei-Säure-Batterien. Wenn Sie also nach einem Akku suchen, der sich schnell und effizient auflädt, ist Lithium-Ionen der richtige Weg. Aber wenn Sie ein begrenztes Budget haben, ist Bleisäure die günstigere Option.

FAQ

Ist Lithium-Ionen-Akku dasselbe wie Lithium?

Nein, Li-Ionen-Akkus und Lithium-Akkus sind nicht dasselbe! Lithiumbatterien sind Primärzellen, d. h. sie sind nicht wiederaufladbar. Sobald Sie sie also verwendet haben, sind sie fertig. Auf der anderen Seite sind Li-Ionen-Akkus Sekundärzellen, dh sie können wieder aufgeladen und immer wieder verwendet werden. Außerdem sind Lithium-Ionen-Batterien teurer und die Herstellung dauert länger als Lithium-Batterien. Wenn Sie also nach einem Akku suchen, der wieder aufgeladen werden kann, ist Li-Ion der richtige Weg. Aber wenn Sie etwas wollen, das billiger ist und länger hält, ist Lithium die beste Wahl.

Benötigen Sie ein spezielles Ladegerät für Lithium-Akkus?

Nein, für Lithium-Akkus benötigen Sie kein spezielles Ladegerät! Mit iTechworld-Lithiumbatterien müssen Sie nicht Ihr gesamtes Ladesystem aufrüsten und zusätzliches Geld ausgeben. Alles, was Sie brauchen, ist Ihr vorhandenes Blei-Säure-Ladegerät und schon kann es losgehen. Unsere Lithiumbatterien verfügen über ein spezielles Batteriemanagementsystem (BMS), das sicherstellt, dass Ihre Batterie mit Ihrem vorhandenen Ladegerät korrekt geladen wird.
Das einzige Ladegerät, das wir nicht empfehlen, ist eines für Calciumbatterien. Das liegt daran, dass die Eingangsspannung normalerweise höher ist als für Lithium-Deep-Cycle-Batterien empfohlen. Aber keine Sorge, wenn Sie versehentlich ein Calcium-Ladegerät verwenden, erkennt das BMS die Hochspannung und wechselt in den Sicherheitsmodus, um Ihre Batterie vor Schäden zu schützen. Also sprengen Sie nicht die Bank, indem Sie ein spezielles Ladegerät kaufen – verwenden Sie einfach Ihr vorhandenes und Sie sind fertig!

Wie lange hält ein Lithium-Ionen-Akku?

Lithium-Ionen-Akkus sind die Kraft hinter Ihren alltäglichen Geräten. Aber wie lange halten sie? Nun, der durchschnittliche Lithium-Ionen-Akku sollte zwischen 300 und 500 Lade-/Entladezyklen halten. Das ist, als würde man sein Handy über ein Jahr lang einmal täglich aufladen! Außerdem müssen Sie sich nicht wie früher um Speicherprobleme kümmern. Halten Sie einfach Ihren Akku aufgeladen und kühl und Sie können loslegen. Bei guter Pflege sollte Ihr Lithium-Ionen-Akku also lange halten.

Was ist der größte Nachteil von Li-Ionen-Akkus?

Der größte Nachteil von Lithium-Ionen-Batterien sind ihre Kosten. Sie sind etwa 40 % teurer als Ni-Cd. Wenn Sie also ein begrenztes Budget haben, sollten Sie sich woanders umsehen. Außerdem neigen sie zur Alterung, was bedeutet, dass sie an Kapazität verlieren und nach einigen Jahren ausfallen können. Dafür hat niemand Zeit! Wenn Sie also in Li-Ion investieren, stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Nachforschungen anstellen und das Beste für Ihr Geld bekommen.

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Li-Ionen-Batterien eine revolutionäre Technologie sind, die unsere alltäglichen Geräte mit Strom versorgt, von Mobiltelefonen bis hin zu Elektrofahrzeugen. Mit dem richtigen Wissen können diese Batterien sicher und effizient verwendet werden, also scheuen Sie sich nicht, den Sprung zu wagen und die Welt der Li-Ionen-Batterien zu erkunden!

Hallo, ich bin Kim, eine Mutter und eine Stop-Motion-Enthusiastin mit einem Hintergrund in Medienerstellung und Webentwicklung. Ich habe eine große Leidenschaft für Zeichnen und Animation und tauche jetzt kopfüber in die Stop-Motion-Welt ein. Mit meinem Blog teile ich meine Erkenntnisse mit euch.