«Geladen Batteriepodcast»  19.03.2025 

Dr. Maximilian Fichtner ist Professor für Festkörperchemie an der Universität Ulm und geschäftsführender Direktor des Helmholtz-Instituts Ulm.

Diese Batterie hält ewig.

Was ist LFP-Chemie und was heisst Litiiumpherophosphat also Litium-Eisenphosphat?

Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄), auch bekannt als LFP, ist eine Art von Lithium-Ionen-Batterie. Diese Chemie wird oft in Anwendungen verwendet, die eine hohe Sicherheit und lange Lebensdauer erfordern, wie zum Beispiel in Elektrofahrzeugen und stationären Energiespeichern. LFP-Batterien sind weniger anfällig für Überhitzung und thermisches Durchgehen im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen-Batterien. Sie bieten eine längere Lebensdauer und können viele Ladezyklen durchlaufen, ohne signifikanten Kapazitätsverlust. LFP-Batterien enthalten keine giftigen Schwermetalle wie Kobalt, was sie umweltfreundlicher macht.

Chemische Zusammensetzung:

• Positive Elektrode: Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄)
• Negative Elektrode: Graphit mit eingelagertem Lithium

Diese Batterien haben eine Zellenspannung von etwa 3,2 bis 3,3 Volt und bieten eine gute Balance zwischen Sicherheit, Leistung und Kosten.

Weshalb ist Litium-Eisenphosphat kein kritisches Material, unglaublich billig und ungiftig?

Eisen und Phosphat sind weit verbreitete und leicht zugängliche Materialien. Im Gegensatz zu anderen Batteriematerialien wie Kobalt oder Nickel, die seltener und teurer sind, sind die Rohstoffe für LFP-Batterien reichlich vorhanden. Aufgrund der hohen Verfügbarkeit und der einfacheren Gewinnung der Rohstoffe sind LFP-Batterien kostengünstiger in der Herstellung. LFP-Batterien enthalten keine giftigen Schwermetalle wie Blei, Quecksilber oder Cadmium. Dies macht sie umweltfreundlicher und sicherer in der Entsorgung. Die Herstellung und Entsorgung von LFP-Batterien verursacht weniger Umweltverschmutzung im Vergleich zu anderen Batterietypen.

LFP-Batterien sind weniger anfällig für Überhitzung und thermisches Durchgehen, was sie sicherer macht. Sie sind widerstandsfähiger gegenüber mechanischen Beschädigungen und können hohe Temperaturen besser verkraften. Diese Eigenschaften machen Lithium-Eisenphosphat zu einer attraktiven Wahl für viele Anwendungen.

Weshalb ist Litium-Eisenphosphat extrem stabil?

Die stabile Kristallstruktur von LiFePO₄ verhindert das Freisetzen von Sauerstoff, was thermisches Durchgehen und Entflammen verhindert. Stabile Bindungen: Die Bindungen innerhalb des Materials sind stark und widerstandsfähig gegen mechanische und thermische Belastungen. LiFePO₄-Batterien können Temperaturen bis zu 300°C standhalten, ohne ihre Stabilität zu verlieren. Im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen-Batterien entwickeln LFP-Batterien weniger Wärme, was das Risiko von Überhitzung reduziert. Diese Batterien sind auch widerstandsfähiger gegenüber mechanischen Beschädigungen.

Welches ist die  richtige Beschichtung mit dem richtigen Elektrolyten für Litium-Eisenphosphat-Batterien?

Die richtige Beschichtung und der passende Elektrolyt sind entscheidend für die Leistung und Lebensdauer von Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄)-Batterien. Eine der effektivsten Methoden zur Verbesserung der Leitfähigkeit von LiFePO₄ ist die Beschichtung der Partikel mit einer dünnen Schicht aus Kohlenstoff. Diese Beschichtung verbessert die elektrische Leitfähigkeit und die Leistung der Batterie. Die Verwendung von LiFePO₄-Nanopartikeln kann ebenfalls die Leitfähigkeit und die Lade-/Entladeleistung verbessern.

Elektrolyt.

Typischerweise werden organische Elektrolyte verwendet, die Lithiumsalze wie Lithiumhexafluorophosphat (LiPF₆) enthalten. Diese Elektrolyte bieten eine gute Balance zwischen Leitfähigkeit und Stabilität. In neueren Entwicklungen werden auch Feststoffelektrolyte erforscht, die die Sicherheit weiter erhöhen könnten, indem sie das Risiko von Leckagen und thermischem Durchgehen minimieren.

Ladezyklen: wie viele Male kann man eine Litium-Eisenphosphat-Batterie Laden und Entladen?

Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄)-Batterien sind für ihre hohe Zyklenfestigkeit bekannt. Diese Batterien können typischerweise zwischen 5’000 und 10’000 Ladezyklen durchlaufen, bevor ihre Kapazität signifikant abnimmt. Nach etwa 10.000 Ladezyklen behalten sie immer noch eine Restkapazität von über 75%. Diese hohe Zyklenfestigkeit macht LFP-Batterien besonders attraktiv für Anwendungen, die eine lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit erfordern.

Welche Half-Blade Batterien oder Zellen, die verbaut werden in Fahrzeugen kommen auf dem Markt?

Durch die Halbierung der Zellengrösse können mehr Zellen in einem Batteriepack untergebracht werden, was die Gesamtkapazität erhöht. Die kompaktere Bauweise ermöglicht eine bessere Wärmeableitung und eine effizientere Nutzung des verfügbaren Raums. Wie die ursprünglichen Blade-Batterien nutzen auch die Half-Blade Batterien die Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Technologie, die für ihre hohe Sicherheit und Stabilität bekannt ist.

Fahrzeuge mit Half-Blade Batterien.

BYD plant, diese neuen Batterien in mehreren ihrer Modelle einzusetzen, die im Herbst 2025 auf den Markt kommen sollen. Dazu gehören unter anderem der BYD Seal Premium und der Yangwang U71.

Diese neuen Batterien versprechen eine längere Reichweite und eine verbesserte Lebensdauer, was sie zu einer spannenden Entwicklung in der Elektromobilität macht.

Haben Half-Blade Batterien bis zu einer Millionen Kilometer keine Degradation mehr?

Half-Blade Batterien sind eine vielversprechende Weiterentwicklung in der Batterietechnologie, die von BYD entwickelt wurde. Diese Batterien bieten eine verbesserte Energiedichte und Effizienz. Durch die Halbierung der Zellengrösse können mehr Zellen in einem Batteriepack untergebracht werden, was die Gesamtkapazität erhöht. Die kompaktere Bauweise ermöglicht eine bessere Wärmeableitung und eine effizientere Nutzung des verfügbaren Raums. Wie die ursprünglichen Blade-Batterien nutzen auch die Half-Blade Batterien die Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Technologie, die für ihre hohe Sicherheit und Stabilität bekannt ist.

Testprozedur und Testverfahren bei Gili bei LFP Litium-Eisenphosphat-Batterie.

Die Testprozeduren und Testverfahren für Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Batterien bei Gili umfassen mehrere Schritte, um die Leistung, Sicherheit und Lebensdauer der Batterien zu gewährleisten.

Zyklenfestigkeitstest.

Die Batterien werden wiederholt geladen und entladen, um ihre Zyklenfestigkeit zu überprüfen. Dies hilft, die Lebensdauer der Batterie zu bestimmen.

Kapazitätstest.

Die tatsächliche Kapazität der Batterie wird gemessen, um sicherzustellen, dass sie den angegebenen Spezifikationen entspricht.

Temperaturtest.

Die Batterien werden extremen Temperaturen ausgesetzt, um ihre thermische Stabilität und Sicherheit zu überprüfen.

Sicherheitstest.

Die Batterien werden absichtlich überladen und kurzgeschlossen, um ihre Reaktion auf solche Bedingungen zu testen und sicherzustellen, dass sie sicher sind.

Mechanischer Belastungstest.

Die Batterien werden mechanischen Belastungen wie Vibrationen und Stössen ausgesetzt, um ihre Robustheit und Widerstandsfähigkeit zu testen.

Alterungstest.

Die Batterien werden über einen längeren Zeitraum gelagert, um ihre Alterung und die Auswirkungen auf die Leistung zu überprüfen.

Welche Automarken gehören zum Geely Konzern?

Der Geely-Konzern, offiziell bekannt als Zhejiang Geely Holding Group, besitzt und betreibt eine Vielzahl von Automarken:

• Geely Auto: Die Hauptmarke des Konzerns, die eine breite Palette von Fahrzeugen anbietet.
• Volvo: Geely erwarb Volvo Cars im Jahr 2010 und hat seitdem die Marke weiterentwickelt.
• Polestar: Eine Marke für Hochleistungs-Elektrofahrzeuge, die gemeinsam von Geely und Volvo betrieben wird.
• Lotus: Eine britische Marke, die für ihre Sportwagen bekannt ist und 2017 von Geely übernommen wurde.
• Lynk & Co: Eine Marke, die zwischen Geely und Volvo positioniert ist und sich auf vernetzte Fahrzeuge für ein jüngeres Publikum konzentriert.
• Proton: Ein malaysischer Automobilhersteller, an dem Geely seit 2017 eine Mehrheitsbeteiligung hält.
• London Electric Vehicle Company (LEVC): Hersteller der berühmten Londoner Taxis, die 2013 von Geely übernommen wurden.
• Zeekr: Eine Marke für Premium-Elektrofahrzeuge, die 2021 eingeführt wurde.
• Geometry: Eine Marke, die sich auf Elektrofahrzeuge konzentriert.
• Radar: Eine Marke, die sich auf elektrische Pick-up-Trucks und SUVs spezialisiert.

Vielfalt an Marken ermöglicht es Geely, ein breites Spektrum an Fahrzeugen und Technologien anzubieten, von erschwinglichen Autos bis hin zu Luxus- und Hochleistungsfahrzeugen.

Können LFP Litium-Eisenphosphat-Batterie für Second Life als stationäre Batteriespreicher genutzt werden?

Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Batterien sind aufgrund ihrer hohen Sicherheit, langen Lebensdauer und Umweltfreundlichkeit ideal für Second-Life-Anwendungen als stationäre Energiespeicher geeignet. LFP-Batterien können zwischen 5’000 und 10’000 Ladezyklen durchlaufen, was sie ideal für Anwendungen macht, die eine lange Lebensdauer erfordern. LFP-Batterien sind weniger anfällig für Überhitzung und thermisches Durchgehen, was sie sicherer für den Einsatz in stationären Energiespeichern macht. Da sie keine giftigen Schwermetalle wie Kobalt enthalten, sind LFP-Batterien umweltfreundlicher und einfacher zu recyceln.

Nach ihrem Einsatz in Elektrofahrzeugen können LFP-Batterien in stationären Energiespeichersystemen weiterverwendet werden. Diese Systeme speichern überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen wie Solar- oder Windkraft und stellen sie bei Bedarf zur Verfügung. LFP-Batterien können zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen, indem sie bei Spitzenlasten Energie liefern und bei geringer Nachfrage Energie speichern. Eine genaue Schätzung der verbleibenden Lebensdauer (Remaining Useful Life, RUL) der Batterien ist entscheidend, um ihre Eignung für Second-Life-Anwendungen zu bestimmen. Durch innovative Materialien und fortschrittliche Elektrolyte kann die Effizienz und Leistung der Batterien weiter verbessert werden. Diese Eigenschaften machen LFP-Batterien zu einer vielversprechenden Lösung für nachhaltige Energiespeicherung und tragen zur Reduzierung von Elektroschrott bei.

LFP Litium-Eisenphosphat-Batterie – wie lange ist der Lebenszyklus?

Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄)-Batterien sind für ihre beeindruckende Langlebigkeit bekannt. Dies bedeutet, dass sie bei täglicher Nutzung über 10 Jahre halten können. Selbst nach Tausenden von Ladezyklen behalten LFP-Batterien oft noch eine Restkapazität von über 75%. Extreme Temperaturen können die Lebensdauer von Batterien verkürzen. LFP-Batterien sind jedoch thermisch stabil und können hohe Temperaturen besser verkraften. Schonendes Laden und Entladen kann die Lebensdauer der Batterie verlängern. Regelmässige Wartung und richtige Lagerung tragen ebenfalls zur Verlängerung der Lebensdauer bei.

Anwendungen von Litium-Eisenphosphat-Batterien

Aufgrund ihrer langen Lebensdauer und hohen Sicherheit sind LFP-Batterien ideal für den Einsatz in Elektrofahrzeugen. Litium-Eisenphosphat-Batterien werden auch häufig in stationären Energiespeichersystemen verwendet, um überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen zu speichern. Diese Eigenschaften machen LFP-Batterien zu einer zuverlässigen und langlebigen Lösung für verschiedene Anwendungen.

LFP Litium-Eisenphosphat-Batterie – Preise von 60 oder 55 pro Kilowattstunde?

Die Preise für Lithium-Eisenphosphat (LFP)-Batterien sind in den letzten Jahren deutlich gesunken. Aktuell liegen die Preise für LFP-Batteriezellen bei etwa 95 bis 130 US-Dollar pro Kilowattstunde. Dies entspricht ungefähr 55 bis 60 Euro pro Kilowattstunde, je nach Wechselkurs. Die Gründe für die Preisentwicklung sind erhöhte Produktionskapazität, gesunkene Rohstoffpreise und technologische Fortschritte. Die Produktionskapazitäten wurden weltweit erweitert, was zu einer Senkung der Herstellungskosten geführt hat. Die Preise für die Rohstoffe, insbesondere Lithium, sind gesunken, was sich positiv auf die Batteriekosten auswirkt. Verbesserungen in der Batterietechnologie und effizientere Herstellungsverfahren tragen ebenfalls zur Kostensenkung bei. Diese Preisentwicklung macht LFP-Batterien zu einer attraktiven Option für Elektrofahrzeuge und stationäre Energiespeicher.

Energiedichte von 710 Wattstunden pro Kilo.

Ein chinesischer Startup hat schon die ersten Zellen mit einer Energiedichte von 710 Wattstunden pro Kilo und irgendwie um die 1200 oder 1300 Wattstunden pro Liter für Elektroautos geliefert. Dies sind tatsächlich beeindruckende Fortschritte in der Batterietechnologie. General New Energy (GNE) hat einen Prototyp entwickelt, der eine Energiedichte von 710 Wh/kg und etwa 1.300 Wh/l erreicht. Diese Werte übertreffen die aktuellen Standards für Lithium-Ionen-Batterien bei weitem und könnten die Reichweite und Effizienz von Elektrofahrzeugen erheblich verbessern.

Die Vorteile dieser neuen Batterietechnologie sind erhöhte Reichweite sowie mehr Effizienz und Sicherheit. Die hohe Energiedichte ermöglicht eine längere Reichweite für Elektrofahrzeuge, was besonders für Langstreckenfahrten vorteilhaft ist. Durch die kompakte Bauweise und die hohe Energiedichte können die Batterien effizienter genutzt werden. Die neuen Materialien und Designs verbessern die Sicherheit und Stabilität der Batterien.

Disclaimer / Abgrenzung

Stromzeit.ch übernimmt keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in diesem Bericht enthaltenen Texte, Massangaben und Aussagen.

Robin TV