1. Energiedichte:

Die Energiedichte ist eine Schlüsselkennzahl zur Messung der Energiespeicherkapazität einer Batterie. Sie bestimmt direkt, wie viel Energie eine Batterie innerhalb eines bestimmten Volumens oder Gewichts speichern kann. In dieser Hinsicht zeigen ternäre Lithiumbatterien einen klaren Vorteil. Im Allgemeinen kann die Zellenergiedichte einer ternären Lithiumbatterie etwa 200 Wh/kg erreichen, was bedeutet, dass sie mehr Energie innerhalb eines bestimmten Volumens oder Gewichts speichern kann. Diese Eigenschaft hat ternäre Lithiumbatterien zu einem leuchtenden Beispiel im Bereich der Elektrofahrzeuge gemacht, wodurch die Reichweite der Fahrzeuge erheblich verlängert und der dringende Bedarf der Verbraucher nach größerer Reichweite gedeckt wird. Darüber hinaus bedeutet die hohe Energiedichte ternärer Lithiumbatterien für hochwertige elektronische Produkte auch leichtere Designs und eine längere Batterielebensdauer.

Im Gegensatz dazu ist die Energiedichte von Lithium-Eisenphosphat-Batterien relativ gering, typischerweise etwa 110 Wh/kg. Dieser Wert schränkt die Leistung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien in Anwendungen ein, die eine hohe Energiedichte erfordern, wie z. B. Elektrofahrzeuge, bei denen die Reichweite erheblich beeinträchtigt wird. Die Vorteile von Lithium-Eisenphosphat-Batterien in anderen Bereichen machen sie jedoch in bestimmten spezifischen Anwendungen unersetzlich.

2. Sicherheitsleistung:

Die Sicherheitsleistung ist ein entscheidender Faktor, der bei der Verwendung von Batterien berücksichtigt werden muss. Lithium-Eisenphosphat-Batterien zeigen in dieser Hinsicht eine außergewöhnliche Leistung. Die thermische Zersetzungstemperatur von Lithium-Eisenphosphat-Material erreicht bis zu 800 °C, was bedeutet, dass während des Lade- und Entladevorgangs relativ wenig Wärme erzeugt wird. Selbst unter extremen Bedingungen wie Überladung und Kurzschluss sind Lithium-Eisenphosphat-Batterien weniger anfällig für thermisches Durchgehen, was zu einem relativ hohen Sicherheitsniveau führt. Diese Eigenschaft hat zu ihrer weit verbreiteten Verwendung in Energiespeichersystemen und Haushaltsstrom geführt, wodurch das Risiko von Bränden und Explosionen effektiv reduziert wird.

Ternäre Lithiumbatterien enthalten jedoch aktive Metallelemente wie Kobalt, was zu einer relativ schlechten thermischen Stabilität führt. Sie beginnen sich bei etwa 200 °C zu zersetzen. Überhitzung, Kurzschluss oder unsachgemäßer Betrieb können leicht zu thermischem Durchgehen führen, wodurch das Risiko von Bränden und Explosionen erhöht wird. Daher erfordert die Verwendung ternärer Lithiumbatterien strengere Batteriemanagementsysteme und verbesserte Sicherheitsvorkehrungen, um ihre Sicherheit zu gewährleisten.

3. Zyklenlebensdauer

Die Zyklenlebensdauer ist ein wichtiger Indikator für die langfristige Leistung einer Batterie. In dieser Hinsicht zeigen Lithium-Eisenphosphat-Batterien eine überlegene Leistung. Aufgrund ihrer stabilen Kristallstruktur und ihrer hervorragenden elektrochemischen Eigenschaften behalten Lithium-Eisenphosphat-Batterien während der Lade- und Entladezyklen eine hohe Kapazität und erreichen eine Zyklenlebensdauer von 3.500 bis 5.000 Zyklen. Diese Eigenschaft macht Lithium-Eisenphosphat-Batterien besonders geeignet für Anwendungen, die einen langfristigen, stabilen Betrieb erfordern, wie z. B. Energiespeichersysteme.Im Gegensatz dazu haben ternäre Lithiumbatterien eine Zyklenlebensdauer von etwa 2.500 Zyklen, und ihre Kapazität nimmt nach längerem Gebrauch relativ schnell ab. Dieser Nachteil schränkt ihre Verwendung in bestimmten Anwendungen ein, die einen langfristigen, stabilen Betrieb erfordern. Durch kontinuierliche technologische Verbesserungen und Optimierungen verbessert sich die Zyklenlebensdauer ternärer Lithiumbatterien jedoch allmählich, und es wird erwartet, dass sie in diesem Bereich in Zukunft noch bessere Leistungen erzielen werden.4

. Lade- und Entladeleistung:

Die Lade- und Entladeleistung ist ein wichtiger Indikator für die Ladegeschwindigkeit und Entladekapazität einer Batterie. In dieser Hinsicht zeigen ternäre Lithiumbatterien einen klaren Vorteil. Ternäre Lithiumbatterien können elektrische Energie schnell aufnehmen und freisetzen, was eine hohe Ladeeffizienz bietet und die Ladezeiten erheblich verkürzt, wodurch die Anforderungen an einen schnellen Lebensstil und die Produktion erfüllt werden. Diese Eigenschaft hat zu ihrer weit verbreiteten Verwendung im Schnellladebereich von Elektrofahrzeugen geführt.Herkömmliche Lithium-Eisenphosphat-Batterien hingegen laden und entladen relativ langsam, was längere Ladezeiten erfordert. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Technologie verbessert sich jedoch die Schnellladeleistung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien allmählich.

5.

Tieftemperaturleistung:

Die Tieftemperaturleistung ist ein Maß für die Fähigkeit einer Batterie, in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen zu arbeiten. Ternäre Lithiumbatterien zeigen in dieser Hinsicht eine hervorragende Leistung. Selbst bei Temperaturen von bis zu -30 °C können sie eine bestimmte Entladekapazität aufrechterhalten, wodurch die Langstreckenfahrt von Elektrofahrzeugen im Winter gewährleistet wird. Diese Eigenschaft hat zu ihrer weit verbreiteten Anwendung in kalten Regionen geführt.Lithium-Eisenphosphat-Batterien hingegen erfahren bei niedrigen Temperaturen eine erhebliche Leistungsminderung, wobei ihre maximale Betriebstemperatur im Allgemeinen bei etwa -20 °C liegt. In Umgebungen mit niedrigen Temperaturen nimmt die Kapazität von Lithium-Eisenphosphat-Batterien ab und die Ladegeschwindigkeiten verlangsamen sich. Dieser Nachteil schränkt ihre Anwendung in kalten Regionen ein. Durch kontinuierliche technologische Forschung und Entwicklung sowie Verbesserungen verbessert sich jedoch die Tieftemperaturleistung von Lithium-Eisenphosphat-Batterien allmählich.

6.

Entladekurve:

Die Entladekurve beschreibt die Spannungsänderungen während des Entladevorgangs. In dieser Hinsicht weisen Lithium-Eisenphosphat-Batterien und ternäre Lithiumbatterien unterschiedliche Eigenschaften auf. Die Entladekurve von Lithium-Eisenphosphat-Batterien weist deutliche Hochspannungs-, Plateau- und Niederspannungsbereiche auf, wodurch es für Benutzer schwierig ist, die verbleibende Ladung anhand der Spannungsmessung genau zu bestimmen. Daher erfordert das Batteriemanagementsystem für Lithium-Eisenphosphat-Batterien komplexere Algorithmen zur Schätzung der verbleibenden Ladung.Die Entladekurve von ternären Lithiumbatterien ist relativ glatt, wodurch es für Benutzer einfacher ist, den Ladezustand anhand der Spannung zu bestimmen. Bei dem Streben nach hoher Energiedichte ist die Gewährleistung einer stabilen Entladekontrolle jedoch eine Herausforderung für die Batteriemanagementtechnologie. Daher ist bei der Verwendung ternärer Lithiumbatterien ein ausgefeilteres Batteriemanagementsystem erforderlich, um eine stabile und genaue Entladung zu gewährleisten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Lithium-Eisenphosphat-Batterien und Li(NiCoMn)O₂

Batterien jeweils Vorteile in mehreren Dimensionen haben, darunter Energiedichte, Sicherheit, Zyklenlebensdauer, Lade- und Entladeleistung, Tieftemperaturleistung und Entladekurve. Bei der Auswahl einer Batterie ist es notwendig, verschiedene Faktoren umfassend zu berücksichtigen, die auf dem spezifischen Anwendungsszenario und den Anforderungen basieren, um den am besten geeigneten Batterietyp auszuwählen.