Das Wichtigste vorweg: Lithium Batterie ist nicht gleich Lithium Batterie !

Wollen Sie Pokern oder Vorsorge betreiben?

Sie können selber entscheiden wieviel Ihnen Ihre Sicherheit wert ist.

Das Wichtigste vorweg: Lithium Batterie ist nicht gleich Lithium Batterie !

Warum rüsten wir unsere Fahrzeuge nur mit LiFeP04 Lithium Batterien und nicht mit den einfachen LiMnO2 Lithium Batterien aus ?  

Weil für uns die Sicherheit und Qualität der Fahrzeugbatterie schon immer die oberste Priorität besitzt, denn die Batterie auf der Sie sitzen ist das HERZSTÜCK in jedem Elektromobil.

Bezeichnungen wie Auto oder Lithium Batterie sind als allgemeine „Ober“ Begriffe anzusehen, welche deshalb auch nur einer Kategorie zuzuordnen sind. In der entsprechenden Klassifizierung des Produktes werden dann aber die entscheidende Unterschiede zwischen XYZ aufgezeigt.

Unter dem allgemeinen Begriff Lithium Batterie bestehen also gravierende chemisch/technische Unterschiede im Aufbau der Batteriezelle. Unterschiedliche Batterietechnologien weisen ebenso unterschiedliche Charakteristiken auf. Das zeigt sich insbesondere im thermischen Verhalten, der Sicherheit bzgl. einer Selbstentzündung, der Belastbarkeit  sowie Spannungsstabilität bei den verschiedenen Sorten. Die unterschiedlichen Batterietechnologien schaffen so aber auch den Spielraum für bestmögliche, spezifische Anwendungen.

Am weitesten verbreitet sind die einfachen Lithium Batterien in unzähligen mobilen Geräten wie: Handys, Tablets, Werkzeugen, Spielzeugen, Gartengeräten, E-Bikes, Leichtkraftfahrzeugen usw. Die spezielle Anforderung bei diesen Geräten ist meistens der geringe, verfügbare Platz für die Energiequelle „Batterie“. Deshalb werden hier vorzugsweise die kompakten LiMnO2 Lithium-Mangandioxid-Zellen mit hoher Energiedichte verwendet. Diese Energiedichte kann aber in kompakter Bauweise zu erhöhten thermischen Problemen führen. Insbesondere beim Ladevorgang und bei hoher Dauerbelastung besteht Überhitzungs- und Brandgefahr bei mangelnder frischer Umluft in einem geschlossenem Batteriegehäuse. 

LFP / LiFePo4 Batterien haben jedoch eine deutlich höhere Strombelastbarkeit und Kapazität als Lithium-Mangandioxid-Batterien und eine geringere Erwärmung. Nachteil: Die LFP Zellen haben eine geringere Energiedichte und sind trotzdem auch noch größer und sind teurer. Der chemisch-technischen Aufbau von LFP Zellen bietet jedoch ein Höchstmaß an Sicherheit. Sie werden daher überwiegend in medizinischen und militärischen Bereichen verwendet, bei denen  die Gründe  bzgl. Sicherheit, Leistung und Lebendauer wichtiger als die höheren Anschaffungskosten sind. Die Lebenserwartung ist mit 3000 Ladezyklen aber auch 3x höher als bei den konventionellen LiMnO2 Lithium Akkus. Vergleichsweise ist unter dem Strich die LiFeP04 Batterie wiederum günstiger mit überwiegenden Vorteilen.

Jeder hat schon Berichte und Videos von brennenden Batterien in Handys, E-Bikes oder in den Fahrzeugen der Post u.a. gesehen. Unter diesen Brandverursachern werden Sie keinen einzigen LiFeP04 Akku finden, sondern immer nur Akkus mit LiMnO2 Lithium-Mangandioxid-Zellen.

Der große Knall bleibt aus – eindrucksvolle Demonstration der Vorzüge eines LFP/LiFeP04   Akkus mit Eisenphosphat    

(hier z.B. ein Erfahrungsbericht von Jan Hetzel, er entwickelt und fertigt seit 15 Jahren Akkus und Batterien (Quelle:https://accundu.de/lithium-eisenphosphat-akkus-vor-und-nachteile))

Schon mehrmals war ich in Taiwan unterwegs, um mir in einem großen Werk die Akku-Produktion, die Prozesse, die Endprüfungen und natürlich auch die Zellen ganz genau anzuschauen. Vor circa zehn Jahren besuchte ich eine Produktionsstätte von 18650-er Zellen und was macht dort der Mitarbeiter aus der technischen Entwicklung? Er nimmt eine vollgeladene Einzelzelle in die linke Hand, einen Akkuschrauber mit einer SPAX-Schraube in die rechte Hand und bohrt mit dem Schrauber die SPAX in die Zelle. Das Ganze direkt vor meinen Augen im Besprechungsraum.

Aber es passierte nichts, keine Explosion, kein Brand, die Zelle wurde nur extrem heiß, als sie dann auf dem Boden lag – gepierct mit einer SPAX. Eindrucksvoller hätten man mir den Vorteil eines Lithium-Eisenphosphat-Akkus, die scheinbar grenzenlose Robustheit, kaum demonstrieren können.

LiFePO4 Batterien ist eine der crash sichersten Technologie ohne Selbstentzündung, Feuer und Explosion. Die Selbstentladungsrate ist sehr gering. Es gibt keinen Memory-Effekt – die Zellen können in jedem Entladezustand wieder aufgeladen werden.

Nun aber zu den weiteren Vorteilen:

Hohe und stabile (Ent-)ladeströme: Die hohen möglichen Entladeströme von Lithium-Eisenphosphat-Akkus sind besonders für Anwendungen in Elektromobilen mit hohen Spitzenströmen wesentlich vorteilhafter. Hinzu kommt das die Betriebsspannung bzw. Spannungskurve sehr lange gleichbleibend ist, also fast bis zum Kapazitätsende stabil bleibt. Ganz anders verhält sich die Charakteristik bei den normalen LiMnO2 Lithium-Mangandioxid-Akkus. Hier fällt die Spannungskurve mit dem Verbrauch immer weiter ab und das Fahrzeug wird stetig langsamer, obwohl eigentlich noch eine gute Restkapazität im Akku vorhanden ist.

Außerdem zeichnen sich die LiFeP04 Akkus durch kurze Ladezeiten aus.

Hohe Zyklenfestigkeit (Lange Lebensdauer): Besonders langlebig sind die LFP Akkus mit Lithium-Eisenphosphat zudem auch noch, denn mit jedem Laden und Entladen eines Akkus verliert er ein klein wenig seiner ursprünglichen Kapazität. Nach 10.000 Ladezyklen weisen Lithium-Eisenphosphat-Akkus allerdings immer noch eine Restkapazität von über 75% auf und sind damit besonders zyklenfest.

Breite Temperaturbereiche: Die Temperaturbereiche sind größer, das heißt, dass die LFP- Zellen bei tieferen und auch bei höheren Temperaturen als die Klassiker – LiMnO2 Lithium-Mangandioxid-Zellen -. betrieben werden können. Auch was die Lagertemperatur angeht, sind sie unempfindlicher.

Ökologische Alternative: In einem Lithium-Eisenphosphat-Akku stecken keine giftigen Schwermetalle wie Nickel, Kadmium und Kobalt und auch wenn in Europa verwendetes Kobalt nicht unbedingt aus dem Kongo stammt, sorgen gerade die dortigen fragwürdigen Abbaubedingungen regelmäßig für Schlagzeilen.

Gerade beim Recycling punktet der Lithium-Eisenphosphat-Akku im Vergleich zu anderen Materialkombinationen, denn alle verwendeten Metalle können bis zu 100% recycelt werden. Auch die Elektrodenmaterialien und der Polymerseperator lassen sich zu über 90% wiederaufbereiten. Lediglich bei den sonstigen Materialien wie beim Elektrolyt ist kein Recycling mehr möglich. (Quelle:https://accundu.de/lithium-eisenphosphat-akkus-vor-und-nachteile)

 

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