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Blei-Säure- vs. LiFePO₄-Batterien

Erstellt 01.14

Vergleichstabelle LiFePO4 vs. Blei-Säure-Akku

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Detaillierte Aufschlüsselung
1. Zyklenlebensdauer & Entladetiefe (DoD) – Der wichtigste Faktor. Hier dominiert LiFePO4 vollständig.
· LiFePO4: Sie können einen LiFePO4-Akku regelmäßig zu 80-100 % seiner Kapazität entladen, ohne ihn zu beschädigen. Ein Qualitätsakku liefert immer noch über 2000 Zyklen (oft 5-10 Jahre täglicher Nutzung)
bevor seine Kapazität auf 80 % sinkt.
· Blei-Säure: Um auch nur annähernd seine Nennzyklenlebensdauer zu erreichen, dürfen Sie einen Blei-Säure-Akku nicht tiefer als 50 % entladen. Eine Entladung auf 0 % nur wenige Male kann ihn zerstören. Das bedeutet, dass Sie bei einem 100-Ah-Akku nur 50 Ah nutzbare Energie haben.
Praktische Auswirkung: Um die gleiche nutzbare Energie zu erhalten, müssen Sie oft eine Blei-Säure-Akkubank kaufen, die doppelt so groß ist wie eine LiFePO4-Bank.
2. Kostenanalyse – Anschaffungskosten vs. Gesamtkosten über die Lebensdauer
· Anschaffungskosten: Blei-Säure gewinnt. Es ist deutlich günstiger, einen Blei-Säure-Akku für einen einzelnen, seltenen Einsatz zu kaufen.
· Langzeitkosten: LiFePO4 gewinnt entscheidend. Obwohl die Anschaffungskosten 2-3 Mal höher sind, hält sie 5-10 Mal länger. Wenn man bedenkt, dass Blei-Säure-Batterien alle 2-3 Jahre ausgetauscht werden müssen, wird die LiFePO4-Batterie über ihre Lebensdauer günstiger.
Beispiel: Ein System, das 5 kWh nutzbare Energie pro Tag benötigt.
· Blei-Säure: Sie benötigen eine ~10 kWh Batteriebank (für 50 % DoD). Diese Bank hält möglicherweise 500 Zyklen (weniger als 2 Jahre). Sie würden sie über 10 Jahre mehr als 5 Mal ersetzen.
· LiFePO4: Sie benötigen eine ~6 kWh Batteriebank (für 80 % DoD). Diese Bank hält problemlos 3000+ Zyklen (10+ Jahre). Nach 10 Jahren werden die Gesamtkosten des Blei-Säure-Systems (einschließlich
Austausch) wahrscheinlich höher sein als der einmalige Kauf einer LiFePO4.
3. Gewicht & Größe (Energiedichte)
LiFePO4-Akkus sind deutlich leichter und kompakter. Ein 100Ah LiFePO4-Akku wiegt etwa 11-14 kg, während ein 100Ah Blei-Säure-Akku 27-32 kg wiegt. Dies macht LiFePO4 ideal für Anwendungen, bei denen das Gewicht entscheidend ist, wie z. B. in Wohnmobilen, Booten und Campervans.
4. Laden & Effizienz
· Ladegeschwindigkeit: LiFePO4 kann mit einem viel höheren Strom geladen werden, was bedeutet, dass sie mit einem ausreichend leistungsstarken Ladegerät in 1-2 Stunden von leer auf voll aufgeladen werden können. Blei-Säure-Akkus haben eine langsame "Absorptionsphase", die Stunden dauern kann.
· Effizienz: LiFePO4 ist über 95 % effizient. Wenn Sie 1000 Watt Solarenergie hineingeben, erhalten Sie über 950 Watt heraus. Blei-Säure ist nur 80-85 % effizient, was bedeutet, dass Sie 150-200 Watt Ihrer Solarenergie als Wärme verlieren. Dies ist ein wichtiger Faktor für Solarenergiesysteme.
5. Wartung & Sicherheit
· Wartung: Versiegelte LiFePO4 und AGM-Blei-Säure-Batterien sind beide wartungsfrei. Offene Blei-Säure-Batterien müssen regelmäßig mit destilliertem Wasser nachgefüllt werden.
· Sicherheit: LiFePO4 ist eine der sichersten Lithium-Chemien. Sie ist sehr stabil und resistent gegen
thermische Durchgehen (Brand). Standard-Lithium-Ionen (wie in Laptops) können eine Gefahr darstellen, aber LiFePO4 nicht. Blei-Säure ist im Allgemeinen sicher, kann aber beim Laden explosives Wasserstoffgas abgeben und
enthält ätzende Schwefelsäure.
6. Kaltwetterleistung
Dies ist ein Bereich, in dem herkömmliche Blei-Säure-Batterien einen leichten Vorteil haben.
· Blei-Säure: Kann bei niedrigeren Temperaturen geladen werden (obwohl die Leistung reduziert ist).
· LiFePO4: Kann nicht unter 0 °C (32 °F) geladen werden, da dies die Batterie dauerhaft beschädigt.
Sie können sich jedoch bei viel kälteren Temperaturen entladen. Viele moderne LiFePO4-Batterien verfügen über einen integrierten Tiefentladeschutz oder optionale Heizungen, um diese Einschränkung zu überwinden.
Einschränkung.
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Wann wählt man was?
Wählen Sie LiFePO4, wenn:
· Zyklen sind täglich oder häufig (z. B. Solaranlage, täglicher Wohnmobil-/Van-Gebrauch, Golfwagen, Trolling-Motor).
· Gewicht und Platz entscheidend sind (z. B. Marineanwendung, Wohnmobil).
· Sie schnelles Laden benötigen (z. B. Off-Grid mit Generator, schnelle Wende zwischen den Einsätzen).
· Sie ein "Einrichten und Vergessen"-System ohne Wartung wünschen.
· Sie auf langfristigen Wert setzen und sich die höheren Anfangsinvestitionen leisten können. Wählen Sie Blei-Säure, wenn:
· Das Budget die primäre Einschränkung ist und Sie sofort eine Lösung benötigen.
· Die Anwendung ist für Not-/Standby-Stromversorgung (z. B. USV für einen Computer, Notbeleuchtung) gedacht, bei der Entladungen selten sind und der Akku normalerweise voll geladen gehalten wird.
· Der Akku wird in einer unkontrollierten, sehr kalten Umgebung eingesetzt, in der das Laden unter dem Gefrierpunkt möglich ist und keine Heizung hinzugefügt werden kann.
· Das Gerät ist für Blei-Säure-Akkus ausgelegt und Sie sind nicht bereit, das Ladesystem möglicherweise aufzurüsten (obwohl LiFePO4 Drop-in-Ersatzteile oft gut funktionieren).
Endgültiges Urteil
Für die überwiegende Mehrheit moderner Anwendungen – insbesondere Solar, Wohnmobile, Marine und jedes Szenario, das tägliche Zyklen beinhaltet – ist LiFePO4 auf lange Sicht die überlegene und wirtschaftlichere Wahl. Die höheren Anschaffungskosten sind eine Investition, die sich durch längere Lebensdauer und bessere Leistung auszahlt.
Leistung und höhere Benutzerfreundlichkeit.
Blei-Säure bleibt nur für preisbewusste, seltene oder Einweganwendungen eine praktikable Option, bei denen seine Nachteile kein kritischer Faktor sind.
Pressekontakt:
Battery Asia Insights Team
Shirley Huang
Battery Asia (S) Pte Ltd
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