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3 Gründe für Lithium-Eisenphosphat Batteriespeicher
Welche Batteriezellen sind eigentlich die besten für Batteriespeicher? Wir bei RCT Power setzen seit Beginn auf Lithium-Eisenphosphat für unsere Batterie-Einheiten. Eine Zelltechnologie, die auch bekannt ist unter der Abkürzungen LiFePO4 oder LFP. Drei wesentliche Gründe sprechen für Lithium-Eisenphosphat Batteriespeicher:
1. Langlebigkeit der LiFePO4 Batteriespeicher
Die Langlebigkeit einer Batterie entscheidet sich an einer Frage: Wie häufig lässt sich die Batterie aufladen, bevor sie nennenswert an Leistung verliert? Wir sprechen hier von Ladezyklen. Ein Zyklus ist ein jeweils zusammenhängender Lade- und Entladevorgang. Dabei wird unterschieden zwischen Voll- und Teilzyklen. Von einem Vollzyklus spricht man, wenn die Entladung bis auf eine Restkapazität von 0 Prozent mit anschließender Aufladung bis 100 Prozent erfolgt. Ein Teilzyklus ist dagegen eine unvollständige Entladung. Teilzyklen können bei der Berechnung der Zyklenanzahl addiert und zu Vollzyklen zusammengefasst werden.
Wichtige Parameter für die Zyklenlebensdauer des Batteriespeichers sind die Entladetiefe (Depth of Discharge, DOD), der Ladezustand (State of Charge, SOC) und die Umgebungstemperatur am Aufstellort. Die DOD gibt die Entladetiefe und der SOC den Ladezustand in Bezug auf die Gesamtkapazität der Batterie in Prozent an.
Bei einem eigenverbrauchsoptimierten Speichersystem wird die Batterie im Jahr rund 250-mal be- und entladen. Lithium-Eisenphosphat Batteriespeicher von RCT Power können rund 5000-mal be- und entladen werden. Danach können Batteriespeicher auch weiterhin effizient be- und entladen werden, es kann jedoch zu einem leichten Kapazitätsverlust kommen. Zum Vergleich: Ein Blei-Säure-Akku, wie z. B. eine Autobatterie, hat zwischen 300 und 500 Vollzyklen.
Bei der Be-und Entladung spielt auch die Leistungsfähigkeit der Batterie eine wichtige Rolle. Die LiFePO4-Batterie kann mit hohen Leistungen sowohl entladen wie auch beladen werden. Gerade bei wechselhaftem Wetter oder auch in Verbindung mit Ersatzstromsystemen zeigt diese Eigenschaft technische Vorteile.
Die Batteriespeicher auf Lithium-Eisenphosphat-Basis lassen sich nicht nur häufiger aufladen, auch die Energieumwandlung ist effizienter als bei anderen Batterietechnologien. Kein Energiespeicher hat einen Wirkungsgrad von 100 Prozent. Der Wirkungsgrad (Kurzzeichen η) ist eine dimensionslose Größe und beschreibt in der Regel das Verhältnis der entnehmbaren Energie zur zugeführten Energie. Das bedeutet in der Praxis, dass nicht die gesamte Ladeenergie von Batterien genutzt werden kann. Der Wirkungsgrad einer LiFePO4-Batterie ist sehr hoch und liegt zwischen 93 bis 98 Prozent.
Unabhängig von den Ladezyklen haben Batterien eine sogenannte „Design Lifetime“. In dieser zeigt sich die Batterietechnik auf LFP-Basis anderen überlegen. Lithium-Eisenphosphat-Batterien, wie RCT Power sie verwendet, halten rund 15-20 Jahre. Die Langlebigkeit der Lithium-Eisenphosphat-Batterie ist nicht nur ökonomisch vorteilhaft, sondern auch ökologisch, da in jeder Batterie seltene Rohstoffe verbaut werden. So kommen wir zum zweiten Argument: die Umweltverträglichkeit.
2. Umweltverträglichkeit von Lithium-Eisenphosphat
Die Haltbarkeit der Lithium-Eisenphosphat-Akkus schont Ressourcen. Auch die Ressourcen an sich sind umweltverträglicher. Lithium-Eisenphosphat ist ein Material, das in seiner chemischen Zusammensetzung als natürliches Mineral vorkommt. Es ist kein giftiges Schwermetall.
Blicken wir in die Batterie: Eine Batterie besteht aus zwei Elektroden. Die negative Elektrode besteht aus Graphit, die positive meist aus einer Kombination mit Kobalt (Nickel-Kobalt, Nickel-Mangan-Kobalt, Lithium-Kobalt usw.) oder eben aus Lithium-Eisenphosphat.
Lithium-Eisenphosphat-Batterien sind eine der wenigen kobaltfreien Lithium-Batterien. Es kommen weder Blei, Kobalt noch Nickel zur Anwendung. Speicher mit Lithium-Eisenphosphat sind somit unbedenklich und vor allen Dingen nicht giftig wie Batterien, die Schwermetalle verwenden. Ein ebenso wichtiger Punkt: Der Abbau von Kobalt im Kongo findet unter sehr fragwürdigen Bedingungen für Mensch und Umwelt stat. Der Verzicht auf problematische Rohstoffe wie Kobalt machen die Lithium-Eisenphosphat-Batterie zur ersten Wahl, wenn es darum geht Ökologie und Ökonomie zu vereinen.
3. Sichere Batterie-Technologie
Nach heutigem Stand ist eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie eine der sichersten Batterie-Technologien. LFP-Batteriespeicher haben deutliche Sicherheitsvorteile, insbesondere in Hinsicht auf eine mögliche Brandgefahr durch einen Kurzschluss in der Batteriezelle.
Je kleiner die Batteriezellen und je niedriger die Energiedichte sind, desto höher ist der Brandschutz. Eine Lithium-Eisenphosphat-Zelle ist besonders sicher, da sie eine niedrige Energiedichte aufweist. Der für einen Brand benötigte Sauerstoff ist in diesen Batterien besonderes stark gebunden. Die hierzu erforderliche Temperatur von mehr als 400°C kann nicht erreicht werden. Daher wird sie auch als eigensicher bezeichnet.
Ein hochwertiges Batteriemanagement wie von RCT Power sorgt zudem dafür, dass die thermische Belastung des Batteriespeichers auf ein Minimum reduziert wird.
Auf die Schnelle zusammengefasst
Lithium-Eisenphosphat-Batterien sind derzeit „State of the Art“ für die Speicherung von Solarenergie. Sie zeichnen sich durch eine lange Brauchbarkeitsdauer und hohen Wirkungsgrad aus. Lithium-Eisenphosphat Batteriespeicher sind besonders sicher und umweltschonend.