Vergleich handelsüblicher Batterietypen - Comparison of commercial battery types
Dies ist eine Liste von im Handel erhältlichen Batterietypen, die einige ihrer Eigenschaften für einen schnellen Vergleich zusammenfasst.
Gemeinsamkeiten
Zellchemie | Auch bekannt als | Elektrode | Wiederaufladbar | Kommerziell | Stromspannung | Energiedichte | Spezifische Leistung | Kosten | Entladungseffizienz | Selbstentladungsrate | Haltbarkeit | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Anode | Kathode | Abgeschnitten | Nominal | 100 % SOC | nach Gewicht | nach Ausgabe | |||||||||
Jahr | V | V | V | MJ/kg (Wh/kg) |
MJ/L (Wh/L) |
W/kg | Wh/$ ($/kWh) |
% | %/Monat | Jahre | |||||
Blei-Säure | SLA VRLA |
Das Blei | Bleidioxid | Jawohl | 1881 | 1,75 | 2.1 | 2.23–2.32 |
0,11–0,14 (30–40) |
0,22–0,27 (60–75) |
180 |
6,4–16,47 (61–156) |
50–92 | 3–20 | |
Zink-Kohlenstoff | Kohlenstoff–Zink | Zink | Mangan(IV)-oxid | Nein | 1898 | 0,75–0,9 | 1,5 | 0,13 (36) |
0,33 (92) |
10–27 |
2,93 (342) |
50–60 | 0,32 | 3–5 | |
Zink–Luft | PR | Sauerstoff | Nein | 1932 | 0,9 | 1,45–1,65 | 1,59 (442) |
6,02 (1.673) |
100 |
2,56 (390) |
60–70 | 0,17 | 3 | ||
Quecksilberoxid–Zink | Quecksilberoxid Quecksilberzelle |
Quecksilberoxid | Nein | 1942 – 1996 | 0,9 | 1,35 |
0,36–0,44 (99–123) |
1,1–1,8 (300–500) |
2 | ||||||
Alkalisch | Zn/ MnO 2 LR |
Mangan(IV)-oxid | Nein | 1949 | 0,9 | 1,5 | 1,6 |
0,31–0,68 (85–190) |
0,90–1,56 (250–434) |
50 |
0,46 (2186) |
45–85 | 0,17 | 5–10 | |
Wiederaufladbare Alkaline | RAM | Jawohl | 1992 | 0,9 | 1,57 | 1,6 | <1 | ||||||||
Silberoxid | SR | Silberoxid | Nein | 1960 | 1,2 | 1,55 | 1,6 | 0,47 (130) |
1,8 (500) |
||||||
Nickel-Zink | NiZn | Nickeloxidhydroxid | Jawohl | 2009 | 0,9 | 1.65 | 1,85 | 13 | |||||||
Nickel-Eisen | NiFe | Eisen | Jawohl | 1901 | 0,75 | 1,2 | 1.65 |
0,07–0,09 (19–25) |
0,45 (125) |
100 |
3,89–5,19 (193–257) |
20–30 | 30–50 | ||
Nickel-Cadmium | NiCd NiCad |
Cadmium | Jawohl | C. 1960 | 0,9–1,05 | 1,2 | 1.3 | 0,11 (30) |
0,36 (100) |
150–200 | 10 | ||||
Nickel-Wasserstoff |
NIH 2 NIH 2 |
Wasserstoff | Jawohl | 1975 | 1.0 | 1,55 |
0,16–0,23 (45–65) |
0,22 (60) |
150–200 | 5 | |||||
Nickel-Metallhydrid | NiMH Ni-MH |
Metallhydrid | Jawohl | 1990 | 0,9–1,05 | 1,2 | 1.3 | 0,36 (100) |
1,44 (401) |
250–1000 |
3.12 (321) |
30 | |||
Nickel-Metallhydrid mit geringer Selbstentladung | LSD NiMH | Jawohl | 2005 | 0,9–1,05 | 1,2 | 1.3 | 0,34 (95) |
1,27 (353) |
250–1000 | 0,42 | |||||
Lithium-Mangandioxid | Lithium- Li-MnO 2 CR Li-Mn |
Lithium | Mangandioxid | Nein | 1976 | 2 | 3 |
0,54–1,19 (150–330) |
1,1–2,6 (300–710) |
250–400 | 1 | 5–10 | |||
Lithium-Kohlenstoff-Monofluorid |
Li-(CF) x BR |
Kohlenstoffmonofluorid | Nein | 1976 | 2 | 3 |
0,94–2,81 (260–780) |
1,58–5,32 (440–1.478) |
50–80 | 0,2–0,3 | fünfzehn | ||||
Lithium-Eisendisulfid |
Li-FeS 2 NS |
Eisendisulfid | Nein | 1989 | 0,9 | 1,5 | 1,8 | 1,07 (297) |
2,1 (580) |
||||||
Lithium-Titanat |
Li 4Ti 5Ö 12 LTO |
Lithium-Mangan-Oxid oder Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid | Jawohl | 2008 | 1,6–1,8 | 2,3–2,4 | 2,8 | 0,22–0,40 (60–110) |
0,64 (177) |
3.000–5.100 |
0,46 (2157) |
85 | 2–5 | 10–20 | |
Lithium-Kobalt-Oxid |
LiCoO 2 ICR LCO Li‑Kobalt |
Graphit | Lithium-Kobalt-Oxid | Jawohl | 1991 | 2.5 | 3.7 | 4.2 | 0,70 (195) |
2,0 (560) |
2,6 (385) |
||||
Lithiumeisenphosphat |
LiFePO 4 IFR LFP Li‑Phosphat |
Lithiumeisenphosphat | Jawohl | 1996 | 2 | 3.2 | 3.65 |
0,32–0,58 (90–160) |
1,20 (333) |
200–1'200 | 4.5 | 20 Jahre | |||
Lithium-Mangan-Oxid |
LiMn 2Ö 4 IMR LMO Li‑Mangan |
Lithium-Mangan-Oxid | Jawohl | 1999 | 2.5 | 3.9 | 4.2 | 0,54 (150) |
1,5 (420) |
2,6 (385) |
|||||
Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxide |
LiNiCoAlO 2 NCA NCR Li‑Aluminium |
Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid | Jawohl | 1999 | 3.0 | 3.6 | 4.3 | 0,79 (220) |
2,2 (600) |
||||||
Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid |
LiNi xMn jaCo 1-xyÖ 2 INR NMC NCM |
Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid | Jawohl | 2008 | 2.5 | 3.6 | 4.2 | 0,74 (205) |
2,1 (580) |
^† Kosten in USD, inflationsbereinigt.
^‡ Typisch. SieheLithium-Ionen-Batterie § Negative Elektrodefür alternative Elektrodenmaterialien.
Wiederaufladbare Eigenschaften
Zellchemie | Ladeeffizienz | Zyklushaltbarkeit |
---|---|---|
% | # 100 % Entladetiefe (DoD) Zyklen | |
Blei-Säure | 50–92 | 50–100 (500@40%DoD) |
Wiederaufladbare Alkaline | 5–100 | |
Nickel-Zink | 100 bis 50 % Kapazität | |
Nickel-Eisen | 65–80 | 5000 |
Nickel-Cadmium | 70–90 | 500 |
Nickel-Wasserstoff | 85 | 20000 |
Nickel-Metallhydrid | 66 | 300–800 |
Nickel-Metallhydrid-Batterie mit geringer Selbstentladung | 500–1500 | |
Lithium-Kobalt-Oxid | 90 | 500–1000 |
Lithium-Titanat | 85–90 | 6000-10000 bis 90 % Kapazität |
Lithiumeisenphosphat | 90 | 2500-12000 bis 80 % Kapazität |
Lithium-Mangan-Oxid | 90 | 300–700 |
Thermischer Ausreißer
Unter bestimmten Bedingungen besteht bei einigen Batteriechemikalien die Gefahr eines thermischen Durchgehens , das zum Bruch oder zur Verbrennung der Zelle führt. Da Thermal Runaway nicht nur von der Zellchemie, sondern auch von Zellgröße, Zelldesign und Ladung bestimmt wird, spiegeln sich hier nur die Worst-Case-Werte wieder.
Zellchemie | Überladung | Überhitzen | ||
---|---|---|---|---|
Beginn | Beginn | Weglaufen | Gipfel | |
SOC% | °C | °C | °C/min | |
Lithium-Kobalt-Oxid | 150 | 165 | 190 | 440 |
Lithiumeisenphosphat | 100 | 220 | 240 | 21 |
Lithium-Mangan-Oxid | 110 | 210 | 240 | 100+ |
Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid | 125 | 140 | 195 | 260 |
Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid | 170 | 160 | 230 | 100+ |
NiCd vs. NiMH vs. Li-Ion vs. Li-Polymer vs. LTO
Typen | Zellspannung | Selbstentladung | Speicher | Zykluszeiten | Temperatur | Gewicht |
---|---|---|---|---|---|---|
NiCd | 1,2V | 20%/Monat | Jawohl | Bis zu 800 | -20 ℃ bis 60 ℃ | Schwer |
NiMH | 1,2V | 30%/Monat | Leicht | Bis zu 500 | -20 ℃ bis 70 ℃ | Mitte |
Niedrige Selbstentladung NiMH | 1,2V | 1%/Monat–3%/Jahr | Nein | 500–2000 | -20 ℃ bis 70 ℃ | Mitte |
Lithium-Ionen (LCO) | 3,6V | 5–10 %/Monat | Nein | 500–1000 | -40 ℃ bis 70 ℃ | Hell |
Lithium-Ionen (LFP) | 3.2V | 2–5%/Monat | Nein | 2500-12000 | | Hell | |
LiPo (LCO) | 3,7V | 5–10 %/Monat | Nein | 500–1000 | -40 ℃ bis 80 ℃ | Leichteste |
Li-Ti (LTO) | 2,4V | 2–5%/Monat | Nein | 6000–20000 | -40 ℃ bis 55 ℃ | Hell |
Siehe auch
- Batteriebezeichnung
- Experimentelle Akkutypen
- Aluminiumbatterie
- Liste der Batteriegrößen
- Liste der Batterietypen
- Suche nach der Superbatterie (2017 PBS-Film)