Vergleich der beiden Technologien*

 Bleiakkumulatoren: Vorteile und historische Grenzen

Die Bleiakkumulatoren werden historisch am häufigsten für den Start von Verbrennungsmotoren (Autos, Lastwagen) verwendet. Sie bieten einige Vorteile, aber auch erhebliche Einschränkungen.

​ ​ ​Pb 

Haupteigenschaften

• Niedrige Kosten: Diese Batterien sind kostengünstig in der Herstellung und im Recycling.

• Hohes Gewicht: Ihre Zusammensetzung macht sie schwer, was ihre Verwendung in mobilen Anwendungen, die empfindlich auf Gewicht reagieren, einschränkt.

• Begrenzte Lebensdauer: Sie halten etwa 500 Zyklen bei 50 % Entladung und nur 300 Zyklen bei 70 % Entladung aus.

Einschränkungen in der Nutzung

Die Leistung eines Bleiakkumulators nimmt während der Entladung stark ab, was ihn für häufige Tiefentladungen ungeeignet macht. In der Praxis wird angenommen, dass nur ein Teil der Nennkapazität tatsächlich nutzbar ist, typischerweise zwischen 30 % und 50 % der tatsächlichen Kapazität.

Zum Beispiel hat ein Bleiakku mit einer tatsächlichen Kapazität von 600 Ah eine nutzbare Kapazität von etwa 300 Ah.

Energieeffizienz und Aufladung

Beim Aufladen geht ein Teil der Energie in Form von Wärme verloren, mit einem thermischen Verlust von 15 bis 20 %.

Wenn das Ladegerät beispielsweise 100 A für eine Stunde liefert, nimmt die Batterie tatsächlich nur 80 A auf.

Empfohlene Verwendung

Bleiakkumulatoren sind nicht ideal für einen längeren Gebrauch, der häufige Tiefentladungen erfordert, wie zum Beispiel:

• elektrische Traktion (Elektrofahrzeuge, Gabelstapler);

• die Versorgung von energieintensiven Werkzeugen oder Geräten.

Für diese Anwendungen werden in der Regel leistungsstärkere Batterietechnologien (Li-Ion, NiMH) bevorzugt.

Die Lithiumtechnologie: ein Fortschritt gegenüber Blei

Die Lithiumbatterien sind eine neuere Technologie als Bleiakkumulatoren und bieten viele Vorteile, insbesondere eine höhere Energiedichte. Das bedeutet, dass sie mehr Energie bei geringerem Gewicht und Volumen speichern.

​ ​ ​Li  

Vorteile von Lithiumbatterien

• Hohe Energiedichte: Eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie (LFP) wiegt etwa 10 bis 15 kg pro kWh gespeicherter Energie, im Vergleich zu 25 bis 35 kg/kWh bei Blei.

• Erhöhte Lebensdauer: Je nach Entladungsrate kann eine LFP-Batterie ihre Leistung über 4000 Lade-/Entladezyklen beibehalten, im Vergleich zu 300 bis 600 Zyklen bei einem Bleiakku mit 50 % Entladungstiefe (DoD).

• Stabile Spannungskurve: Die Spannung einer LFP-Batterie bleibt während der gesamten Entladung nahezu konstant, was eine stabile Energieabgabe auch bei hohen Strömen gewährleistet.

• Bessere Leistung bei Kälte: Bei -20 °C kann eine Lithiumbatterie noch 80 % ihrer Kapazität liefern, während eine Bleiakkumulator nur 30 % liefert.

Einschränkungen und Vorsichtsmaßnahmen

• Obligatorisches elektronisches Management: Lithiumbatterien erfordern ein spezielles Managementsystem, genannt BMS (Battery Management System), das die Ladung, die Temperatur und die Spannung jeder Zelle überwacht und die Batterie vor Überladungen und Tiefentladungen schützt.

• Begrenztes Aufladen unter 0°C: Aufgrund ihrer Chemie können Lithiumbatterien nicht unter 0 °C aufgeladen werden, ohne irreversible Schäden zu riskieren.

Zusammenfassung der Eigenschaften

Zusammenfassend bietet die Lithiumtechnologie, insbesondere mit LFP-Batterien, eine bessere Energiedichte, eine längere Lebensdauer und eine stabilere Leistung als Bleiakkumulatoren. Sie erfordert jedoch ein anspruchsvolleres elektronisches Management und besondere Aufmerksamkeit hinsichtlich der Temperaturbedingungen, insbesondere beim Aufladen.

*: Die in diesem Artikel präsentierten technischen Informationen sind unverbindlich. Sie ersetzen nicht die offiziellen Anleitungen der Hersteller. Vor jeder Installation, Handhabung oder Nutzung konsultieren Sie bitte die Produktdokumentation und beachten Sie die Sicherheitsanweisungen. Die Website Torque.works kann nicht für eine unsachgemäße Verwendung oder eine falsche Interpretation der bereitgestellten Informationen verantwortlich gemacht werden.