{"id":16520,"date":"2022-09-14T04:29:17","date_gmt":"2022-09-14T02:29:17","guid":{"rendered":"https:\/\/pro-lithium.com\/elektroautobatterie\/"},"modified":"2023-08-04T16:12:54","modified_gmt":"2023-08-04T14:12:54","slug":"elektroautobatterie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pro-lithium.com\/de\/elektroautobatterie\/","title":{"rendered":"Lithiumbatterie f\u00fcr Elektroautos"},"content":{"rendered":"

Pro Lithium wird sich mit dem Thema Elektro- und Hybridautos befassen und ihre Vorteile, aber auch Nachteile aufzeigen. Da die Benzinpreise steigen, werden diese Autos hinsichtlich ihrer Betriebskosten im Vergleich zu Diesel oder Super bleifrei immer attraktiver.<\/p>\n

<\/p>\n

Abh\u00e4ngig von den Eigenschaften der Batterie wird die Leistung des Fahrzeugs reduziert oder erh\u00f6ht, wobei die Hauptkriterien sind: Gewicht, Lebensdauer, Reichweite und Leistung.<\/p>\n

Wenn man wei\u00df, um welche Batterie es sich handelt, ist es m\u00f6glich, die Art der Lithiumbatterien zu unterscheiden, aber auch deren Vor- und Nachteile<\/strong><\/p>\n

\n\n\n\n\t\n\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t

Type batterie<\/p>
\n<\/th>

Densit\u00e9 Energetique<\/p>
\n<\/th>

Densit\u00e9 de puissance<\/p><\/th>

Stabilit\u00e9<\/p><\/th>

Tol\u00e9rance temp\u00e9ratures<\/p><\/th>

Dur\u00e9e de vie<\/p><\/th>

Co\u00fbt<\/p><\/th>

Moyenne<\/p><\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n

(Composant)<\/td>

Kwh\/Kg<\/font><\/p><\/td>

Kw\/Kg<\/font><\/p><\/td>

Fiablit\u00e9 \/ S\u00e9curit\u00e9<\/font><\/p>
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R\u00e9sistance Temp \/ Hum<\/font><\/p>
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Ann\u00e9es<\/font><\/p>
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Kw<\/font><\/p>
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Performance<\/font><\/p>
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LiCoO2 - Dioxyde de Cobalt de Lithium <\/td>

8\/10<\/font><\/p>
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5.33\/10<\/font><\/p>
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NMC - Lithium Nickel Cobalt Mangan\u00e8se <\/td>

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LFP - Lithium Fer Phosphate LifePo4 <\/td>

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NCA - Lithium oxyde d\\'Aluminium Nickel Cobalt <\/td>

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LMO - Lithium ion oxyde de mangan\u00e8se <\/td>

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LTO - Titanate de Lithium Li4Ti2O12 <\/td>

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Batterietyp Lithium (Chemie)<\/strong><\/p>\n

Kommen wir nun zu den verschiedenen auf dem Markt vorhandenen Technologien: NMC \u2013 LFP \u2013 LTO \u2013 NCA \u2013 LiCoO2 \u2013 LMO<\/p>\n

Unterschiede zwischen Lithium-Ionen und Lithium-Akku?!<\/p>\n

Zu den Lithium-Ionen<\/strong>-Batterien z\u00e4hlen wir Lithium-Li-Ionen<\/strong>-Batterien. Es ist genau das gleiche \u201eLi-on=Li+<\/strong>\u201c. Wenn hingegen nur der Name Lithium verwendet wird, handelt es sich um Lithium-Metall-Batterien. Im Jahr 2023 werden wir haupts\u00e4chlich Lithium-Ionen-Batterien auf dem Markt verwenden. Lithium befindet sich auf den Ionen, die sich f\u00fcr die Entladung von negativ (-) nach positiv (+)<\/strong> oder umgekehrt von + nach \u2013 f\u00fcr die Wiederaufladung durch den Elektrolyten bewegen.<\/strong> Die Ionen befinden sich daher an den Kathoden, der Anode (meistens Graphit) und im Elektrolyten. Beim \u00dcbergang von einer Elektrode zur anderen sind im Elektrolyten Ionen vorhanden.<\/p>\n

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Eine Lithium-Metall-Batterie verf\u00fcgt \u00fcber eine neutrale Lithium-Metall-Anode (-)<\/strong> mit 3 Protonen, einem Kern und 3 Elektronen (-)<\/strong> mit Lithiumionen zwischen den Elektroden.<\/p>\n

Lithium-Ionen verwenden und werden zu ionisiertem Lithium (Li+), das von positiv nach negativ und umgekehrt \u00fcbergeht, w\u00e4hrend Lithiummetall eine Anode (negative Elektrode)<\/strong> hinzuf\u00fcgt und nicht Graphit, wie wir es in Lithium-Ionen finden k\u00f6nnen<\/p>\n

\n

Eine LiCoO2 (LCO\/LICO)-Lithium-Kobaltdioxid-Batterie<\/strong> ist eine der ersten Batterien, die auf den Markt kommt und ionisierte Atome mit einer Graphitanode (-) mit \u00fcbereinanderliegenden Kohlenstoffschichten verwendet. Seine kurze Lebensdauer und das eher langsame Laden machen ihn zu einem weniger interessanten Akku auf dem Markt.<\/p>\n

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Sein relativ niedriger Anschaffungspreis macht ihn zu einem g\u00fcnstigen Akku, der haupts\u00e4chlich in Mobiltelefonen verwendet wird.<\/p>\n

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Sobald wir auf der positiven Kathodenseite aufgeladen haben, haben wir CoO2<\/strong>-Kobaltdioxid und auf der negativen Kathodenseite hatten wir Lithium-LIC-Graphit.<\/strong><\/p>\n

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Die Lebensdauer der Zelle<\/strong> betr\u00e4gt ca. 800 Zyklen<\/strong> bei einer Spannung von 3,6V<\/strong> \u2013 Energiedichte ca. 200Wh\/Kg<\/strong><\/p>\n

\n

LifePo4 (LFP)-Batterien sind Lithiumbatterien mit niedrigen Produktionskosten im Vergleich zu den meisten anderen Modellen, die h\u00e4ufig in der Industrie, station\u00e4ren Batterien, aber zunehmend auch f\u00fcr Automobile von Marken wie Tesla und BYD verwendet werden.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Dabei handelt es sich um Batterien, die problemlos alte Bleibatterien ersetzen.<\/p>\n

LFP-Zellen gelten als robust und m\u00f6gen keine niedrigen Betriebstemperaturen unter 15 \u00b0C. Sa stabilit\u00e9 thermique et le fait qu’elle n’utilise pas de cobalt et nickel lui donne un int\u00e9r\u00eat grandissant pour les utilisateurs de batteries lithium. Die Anzahl der Nutzungszyklen von mehr als 5000 erm\u00f6glicht eine lange Lebensdauer.<\/p>\n

Der Nachteil ist, dass die Energiedichte etwa 15 % unter dem Durchschnitt liegt und sie daher schwerer und sperriger ist.<\/p>\n

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Die positive Kathode der Lithium-LFP-LifePo4<\/strong>-Batterie besteht aus Eisenphosphat<\/strong> und die negative<\/strong> Seite aus Graphit<\/strong> (Anode LIC).<\/p>\n

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Der Lebenszyklus einer LifePo4-Zelle (LFP)<\/strong> kann mehr als 5000 Lade-\/Entladezyklen<\/strong> bei einer Spannung pro Zelle von 3,2 V<\/strong> und einer Energiedichte von 100\/110 Wh Kg betragen. Ihr thermischer Widerstand kann bis zu 250 \u00b0C betragen.<\/strong><\/p>\n

\n

Lithiumbatterien vom Typ NMC (Nickel-Mangan-Kobalt) sind nach wie vor die am weitesten verbreiteten Batterien f\u00fcr Elektroautos auf dem europ\u00e4ischen Markt.<\/p>\n

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Die chemische Nutzung des Lithium-Ions f\u00fchrt dazu, dass das Elektron auf dem Lithium-Atom positiv wird und ionisiert wird. Positives Ion namens Kation und das Gegenteil eines negativen Ions namens Anion. Auf der positiven Seite \u201eKathode\/Lithium\u201c haben wir Nickel, Mangan, Kobalt, daher der Name NMC (der Anfangsbuchstabe der drei Materialien).<\/p>\n

NMC-Zellen sind sehr effizient und werden daher in Elektro- und Hybridfahrzeugen eingesetzt. Allerdings sind sie gegen\u00fcber hohen Temperaturen weniger best\u00e4ndig und werden im Gebrauch leichter instabil. Die Energiedichte ist sehr gut und die erreichbare Zyklenzahl im Leben einer Zelle \u00fcberdurchschnittlich hoch.<\/p>\n

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Die positive Seite der Batteriekathode ist geladen<\/strong>, wir haben Nickel, Mangan und Kobalt<\/strong> (NiMnCoO2) und die negative<\/strong> Seite der Anode hatte wir Graphit-Lithium (LIC).<\/p>\n

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Der Lebenszyklus einer NMC-Zelle<\/strong> kann zwischen 1500 und 2000 Lade<\/strong>– und Entladezyklen bei einer Spannung pro Zelle von 3,6 V<\/strong> und einer Energiedichte von etwa 200 Wh pro kg betragen.<\/strong><\/p>\n

\n

Lithium-Mangan-LiMn204-Batterien (MVO) haben eine Pluspol-Kathode aus Mangan und eine Minuspol-Anode aus Graphit. Wie bei den meisten anderen Lithiumzellen gelangen die Lithiumionen nicht durch die Trennmembran von einer Elektrode zur anderen. Seine thermische Stabilit\u00e4t erm\u00f6glicht ein schnelles Aufladen mit einer schnellen Entladung (Ah) und einer stabilen Entladung (ideal f\u00fcr den Einsatz mit hoher Intensit\u00e4t).<\/p>\n

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Sein Hauptnachteil ist seine begrenzte Lebensdauer.<\/p>\n

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Sobald Manganbatterien aufgeladen sind, befindet sich auf der positiven Seite (Kathode) Mangan (Mn204) und auf der negativen Seite (Anode) Lithiumgraphit (LIC).<\/p>\n

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Der Zyklus<\/strong> einer LiMn204 (MVO)-Lithiumzelle<\/strong> betr\u00e4gt etwa 600<\/strong> zwischen Lade- und Entladevorg\u00e4ngen f\u00fcr eine 3,6-V-Zelle<\/strong> mit einer Energiedichte von mindestens 140 Wh pro kg.<\/strong> Die Zellen k\u00f6nnen einer<\/strong> Temperatur von bis zu 250 \u00b0C<\/strong> standhalten, was ziemlich hoch ist.<\/strong><\/p>\n

\n

Lithium-NCA-Nickel-, Kobalt- und Aluminiumoxidbatterien, auch LiNiCoAIO2 genannt, sind nicht billig und reagieren empfindlich auf hohe Temperaturen, was f\u00fcr eine begrenzte Lebensdauer ein langsames Laden und Entladen erfordert.<\/p>\n

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Die sehr gute Energiedichte macht es zu einem Vorteil f\u00fcr seine Verwendung.<\/p>\n

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Die auf der positiven Kathodenseite geladene Batterie enth\u00e4lt Aluminiumoxid, Nickel und Kobalt, w\u00e4hrend sich auf der negativen Anodenseite Lithiumgraphit (LIC) befindet.<\/p>\n

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Der Lebenszyklus einer NCA-Lithiumzelle<\/strong> betr\u00e4gt etwa 500 Zyklen<\/strong> einschlie\u00dflich Laden und Entladen bei einer Zellspannung von 3,6 V<\/strong> und einer hohen Energiedichte von 280 Wh pro kg.<\/strong><\/p>\n

NCA-Lithiumzellen halten Temperaturen von bis zu 150 Grad stand.<\/p>\n

\n

Lithium-LTO-Batterien (Lithiumtitanat) Li4Ti2012 bestehen auf der Anodenseite (negativ) nicht aus Graphit, was den Brandschutz und die Brandgefahr erh\u00f6ht. Da kein Graphit vorhanden ist, erh\u00f6ht sich die Ausbeute um etwa das Zehnfache der Geschwindigkeit der Ladung.<\/p>\n

<\/p>\n

Da sich auf der Anode keine SEI-Schicht bildet, erh\u00f6ht sich ihre Lebensdauer, da die SEI-Schicht auf Lithium-Ionen-Batterien die Anode blockiert und den Durchgang von Lithium-Ionen verringert<\/p>\n

.<\/p>\n

Somit k\u00f6nnen Lithium-Ionen-Ersatzstoffe verwendet werden, die es erm\u00f6glichen, die Eigenschaften der Zellen erheblich zu ver\u00e4ndern, wie sie auf dem Markt erh\u00e4ltlich sind. MVO oder NMC sind gute Beispiele.<\/p>\n

\n

LMP \u2013 Lithium-Metall-Polymer-Batterien sind Batterien, deren Elektrolyt in Gelform vorliegt, um die Widerstandsf\u00e4higkeit gegen\u00fcber St\u00f6\u00dfen und Vibrationen zu verbessern, die Lithiumbatterien jedoch auf etwa 300 Lade-\/Entladezyklen begrenzen.<\/p>\n

<\/p>\n

Der Akku wird bei einer Umgebungstemperatur von mindestens 60 \u00b0C bis 80 \u00b0C betrieben, um seine Lebensdauer und den ordnungsgem\u00e4\u00dfen Betrieb aufrechtzuerhalten. Von Autoherstellern wie Autolib schnell aufgegeben, da die Autos st\u00e4ndig angeschlossen sein mussten, um die Batterietemperatur aufrechtzuerhalten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Pro Lithium wird sich mit dem Thema Elektro- und Hybridautos befassen und ihre Vorteile, aber auch Nachteile aufzeigen. Da die Benzinpreise steigen, werden diese Autos hinsichtlich ihrer Betriebskosten im Vergleich zu Diesel oder Super bleifrei immer attraktiver. 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