Batterien dienen der Energiespeicherung und sind daher alle Energiespeicherbatterien. Lithiumbatterien zählen somit zu den Energiespeicherbatterien. Um die Anwendungsbereiche zu differenzieren, werden sie je nach Anwendungsgebiet in Verbraucherbatterien, Elektrofahrzeugbatterien und Energiespeicherbatterien unterteilt. Verbraucherbatterien finden sich beispielsweise in Mobiltelefonen, Notebooks und Digitalkameras, Elektrofahrzeugbatterien in Elektrofahrzeugen und Energiespeicherbatterien in Gewerbe- und Industrieanlagen sowie in privaten Energiespeichern.
Auflistung:
-
Lithiumbatterien für Elektrofahrzeuge unterliegen strengeren Leistungsanforderungen.
-
Lithium-Batterien für Elektrofahrzeuge weisen eine höhere Energiedichte auf.
-
Die Energiespeicherbatterie hat eine längere Lebensdauer
-
Die Kosten für Energiespeicherbatterien sind niedriger
-
Unterschiede bei den Anwendungsszenarien
Lithiumbatterien für Elektrofahrzeuge unterliegen strengeren Leistungsanforderungen.
Aufgrund der begrenzten Größe und des Gewichts von Elektrofahrzeugen sowie der Anforderungen an die Anfahrbeschleunigung müssen Elektroauto-Batterien höhere Leistungsanforderungen erfüllen als herkömmliche Energiespeicherbatterien. Beispielsweise muss die Energiedichte möglichst hoch, die Ladegeschwindigkeit schnell und der Entladestrom hoch sein. Die Anforderungen an Energiespeicherbatterien sind weniger hoch. Gemäß den Normen dürfen Elektroauto-Batterien mit einer Kapazität von unter 80 % nicht mehr in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, können aber mit geringfügigen Anpassungen in Energiespeichersystemen verwendet werden.
Unterschiede bei den Anwendungsszenarien
Aus Sicht der Anwendungsszenarien werden EV-Lithiumbatterien hauptsächlich in Elektrofahrzeugen, Elektrofahrrädern und anderen Elektrowerkzeugen eingesetzt, während Energiespeicher-Lithiumbatterien hauptsächlich in den Bereichen Spitzenlast- und Frequenzmodulations-Hilfsenergiedienstleistungen, netzgekoppelte erneuerbare Energien und Mikronetze verwendet werden.
Lithium-Batterien für Elektrofahrzeuge weisen eine höhere Energiedichte auf.
Aufgrund unterschiedlicher Anwendungsszenarien variieren auch die Anforderungen an die Batterieleistung. Als mobile Energiequelle muss die Lithiumbatterie für Elektrofahrzeuge unter Einhaltung höchster Sicherheitsstandards eine möglichst hohe Energiedichte (sowohl Volumen als auch Masse) aufweisen, um eine längere Reichweite zu erzielen. Gleichzeitig erwarten die Nutzer ein sicheres und schnelles Laden der Elektrofahrzeuge. Daher stellen Lithiumbatterien für Elektrofahrzeuge höhere Anforderungen an Energie- und Leistungsdichte. Aus Sicherheitsgründen werden üblicherweise Batterien mit einer Lade- und Entladekapazität von etwa 1C verwendet.
Die meisten Energiespeichergeräte sind stationär, daher bestehen für Lithium-Ionen-Batterien keine direkten Anforderungen an die Energiedichte. Hinsichtlich der Leistungsdichte ergeben sich jedoch unterschiedliche Anforderungen je nach Energiespeicherszenario.
Im Allgemeinen muss der Energiespeicher für Lastspitzenkappung, netzunabhängige Photovoltaik-Energiespeicherung oder die Nutzung von Spitzen- und Schwachlastzonen auf Nutzerseite über mehr als zwei Stunden kontinuierlich geladen oder entladen werden. Daher eignen sich Kapazitätsspeicher mit einer Lade-/Entladerate von ≤ 0,5C. Für Energiespeicheranwendungen, die eine Frequenzmodulation oder die Glättung von Schwankungen erneuerbarer Energien erfordern, muss der Energiespeicher innerhalb von Sekunden bis Minuten schnell geladen und entladen werden. Hierfür eignen sich Leistungsspeicher mit einer Lade-/Entladerate von ≥ 2C. In manchen Fällen ist eine Frequenzmodulation erforderlich. Für Lastspitzenkappungsanwendungen sind Energiespeicher besser geeignet. Selbstverständlich können in diesem Szenario auch Leistungs- und Kapazitätsspeicher kombiniert werden.
Die Energiespeicherbatterie hat eine längere Lebensdauer
Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus für den Antrieb stellen Lithium-Ionen-Akkus für Energiespeicher höhere Anforderungen an ihre Lebensdauer. Die Lebensdauer von Elektrofahrzeugen beträgt in der Regel 5–8 Jahre, während für Energiespeicherprojekte üblicherweise eine Lebensdauer von über 10 Jahren erwartet wird. Lithium-Ionen-Akkus für den Antrieb weisen eine Zyklenlebensdauer von 1000–2000 Zyklen auf, während für Lithium-Ionen-Akkus für Energiespeicher in der Regel mehr als 5000 Zyklen gefordert werden.
Die Kosten für Energiespeicherbatterien sind niedriger
Hinsichtlich der Kosten stehen Batterien für Elektrofahrzeuge im Wettbewerb mit herkömmlichen Brennstoffen, während Lithium-Ionen-Batterien für Energiespeicher mit den Kosten herkömmlicher Spitzenlast- und Frequenzmodulationstechnologien konkurrieren müssen. Zudem liegt die Dimensionierung von Energiespeicherkraftwerken in der Regel im Megawattbereich oder sogar bei 100 Megawatt. Daher sind Lithium-Ionen-Batterien für Energiespeicher günstiger als Lithium-Ionen-Batterien für den Antrieb, gleichzeitig sind die Sicherheitsanforderungen aber höher.
Es gibt einige weitere Unterschiede zwischen Lithium-Batterien für Elektrofahrzeuge und Lithium-Batterien für Energiespeicher, aber hinsichtlich der Zellen sind sie identisch. Sowohl Lithium-Eisenphosphat-Batterien als auch ternäre Lithium-Batterien können verwendet werden. Der Hauptunterschied liegt im Batteriemanagementsystem (BMS) und der Ansprechgeschwindigkeit der Batterie. Leistungsmerkmale, Genauigkeit der Ladezustandsbestimmung (SOC), Lade- und Entladecharakteristika usw. können alle im BMS implementiert werden.
Erfahren Sie mehr über die iPack Heimspeicherbatterie
Veröffentlichungsdatum: 28. August 2021