Lithium-Ionen- gegen Blei-Säure-Batterien

Wenn Sie eine Energiespeicheroption für zu Hause in Betracht ziehen, stehen verschiedene Batterietypen zur Auswahl. In diesem Artikel werden zwei der gängigsten Batterieoptionen in Kombination mit Solaranlagen verglichen: Lithium-Ionen und Blei-Säure.

Übersicht über Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien

Batteriespeicher werden in Solaranlagen immer beliebter. Zwei der gebräuchlichsten Arten der Batteriechemie sind Lithiumionen und Bleisäure. Wie ihre Namen andeuten,Lithium-Ionen-Batterienwerden mit dem Metall Lithium hergestellt, während Blei-Säure-Batterien mit Blei hergestellt werden.

Mit diesen Unterschieden in der Chemie gehen Unterschiede in Leistung und Kosten einher. Während sowohl Lithium-Ionen- als auch Blei-Säure-Batterieoptionen effektive Speicherlösungen sein können, stapeln sie sich im Vergleich von Kopf zu Kopf in Schlüsselkategorien wie folgt:

Lithium-Ionen- gegen Blei-Säure-Batterien: Wer gewinnt?


LITHIUM-ION
BLEISÄURE

Kosten
X

Kapazität
X

Entladungstiefe
X

Effizienz
X

Lebensspanne
X
In den meisten Fällen ist die Lithium-Ionen-Batterietechnologie der Blei-Säure unter anderem aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Effizienz überlegen. Bei kleinen netzunabhängigen Speichersystemen, die nicht regelmäßig verwendet werden, können jedoch kostengünstigere Optionen für Blei-Säure-Batterien vorzuziehen sein.

Im Detail: Wie vergleichen sich Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien?

Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien können beide Energie effektiv speichern, haben jedoch jeweils einzigartige Vor- und Nachteile. Hier sind einige wichtige Vergleichspunkte, die bei der Auswahl eines Batterietyps zu berücksichtigen sind:
Eine Blei-Säure-Solarbatterie

Kosten

Die eine Kategorie, in der Blei-Säure-Batterien die Lithium-Ionen-Optionen scheinbar übertreffen, liegt in ihren Kosten. Ein Blei-Säure-Batteriesystem kann Hunderte oder Tausende von Dollar weniger kosten als ein ähnlich großes Lithium-Ionen-Setup - Lithium-Ionen-Batterien kosten derzeit zwischen 5.000 und 15.000 US-Dollar einschließlich Installation, und dieser Bereich kann je nach Größe höher oder niedriger sein System, das Sie brauchen.

Während Blei-Säure-Batterien im Vergleich zu Lithium-Ionen-Optionen normalerweise geringere Anschaffungs- und Installationskosten haben, gleicht der Lebensdauerwert einer Lithium-Ionen-Batterie die Waage aus. Im Folgenden werden weitere wichtige Merkmale der einzelnen zu berücksichtigenden Batterietypen beschrieben und erläutert, warum diese Faktoren zu einem insgesamt höheren Wert für Lithium-Ionen-Batteriesysteme beitragen.

Kapazität

Die Kapazität einer Batterie ist ein Maß dafür, wie viel Energie von der Batterie gespeichert (und schließlich entladen) werden kann. Während die Kapazitätszahlen zwischen Batteriemodellen und Herstellern variieren, hat die Lithium-Ionen-Batterietechnologie nachweislich eine deutlich höhere Energiedichte als Blei-Säure-Batterien. Dies bedeutet, dass mehr Energie in einer Lithium-Ionen-Batterie auf demselben physischen Raum gespeichert werden kann. Da Sie mit der Lithium-Ionen-Technologie mehr Energie speichern können, können Sie mehr Energie entladen und so mehr Geräte für längere Zeiträume mit Strom versorgen.

Entladungstiefe

Die Entladungstiefe einer Batterie ist der Prozentsatz der Batterie, der sicher entladen werden kann, ohne die Batterie zu beschädigen. Während es normal ist, 85 Prozent oder mehr der Gesamtkapazität eines Lithium-Ionen-Akkus in einem einzigen Zyklus zu verbrauchen, sollten Blei-Säure-Akkus nicht über 50 Prozent hinaus entladen werden, da dies die Lebensdauer des Akkus negativ beeinflusst. Die überlegene Entladungstiefe, die mit der Lithium-Ionen-Technologie möglich ist, bedeutet, dass Lithium-Ionen-Batterien eine noch höhere effektive Kapazität als Blei-Säure-Optionen haben, insbesondere angesichts der oben erwähnten höheren Energiedichte in der Lithium-Ionen-Technologie.

Effizienz

Genau wie der Wirkungsgrad von Solarmodulen ist der Wirkungsgrad von Batterien eine wichtige Messgröße, die beim Vergleich verschiedener Optionen berücksichtigt werden muss. Die meisten Lithium-Ionen-Batterien haben einen Wirkungsgrad von 95 Prozent oder mehr, was bedeutet, dass 95 Prozent oder mehr der in einer Lithium-Ionen-Batterie gespeicherten Energie tatsächlich verwendet werden können. Umgekehrt weisen Blei-Säure-Batterien Wirkungsgrade auf, die näher bei 80 bis 85 Prozent liegen. Batterien mit höherem Wirkungsgrad laden sich schneller auf, und ähnlich wie bei der Entladungstiefe bedeutet ein verbesserter Wirkungsgrad eine höhere effektive Batteriekapazität.

Lebensspanne

Batterien ähneln auch Solarmodulen, da sie sich mit der Zeit verschlechtern und mit zunehmendem Alter weniger effektiv werden. Das Entladen einer Batterie zur Stromversorgung Ihres Hauses oder Ihrer Geräte und das anschließende Aufladen mit Sonnenenergie oder dem Stromnetz zählt als ein \"Zyklus\". Die Zahlen variieren von Studie zu Studie, aber Lithium-Ionen-Batterien halten im Allgemeinen ein Mehrfaches der Anzahl von Zyklen wie Blei-Säure-Batterien, was zu einer längeren effektiven Lebensdauer von Lithium-Ionen-Produkten führt.

Wann sollten Sie eine Blei-Säure-Batterie im Vergleich zu einer Lithium-Ionen-Batterie installieren?

Wenn Sie ein Batterie-Backup-System benötigen, können sowohl Blei-Säure- als auch Lithium-Ionen-Batterien effektive Optionen sein. Angesichts der vielen Vorteile der Technologie - längere Lebensdauer, höhere Wirkungsgrade und höhere Energiedichte - ist es jedoch normalerweise die richtige Entscheidung, einen Lithium-Ionen-Akku zu installieren. Trotz höherer Vorabkosten sind Lithium-Ionen-Batterien in der Regel wertvoller als Blei-Säure-Optionen.

Ein Fall, in dem Blei-Säure-Batterien die bessere Entscheidung sein können, ist ein Szenario mit einer netzunabhängigen Solaranlage, die nicht sehr häufig verwendet wird. Wenn Sie beispielsweise eine Blei-Säure-Batterie in einem Boot oder Wohnmobil als Notstromquelle aufbewahren, die nur etwa jeden Monat verwendet wird, ist dies eine kostengünstigere Option als Lithium-Ionen-Batterien. Aufgrund der geringeren Nutzungsrate vermeiden Sie viele der Nachteile der Blei-Säure-Technologie, wie ihre kürzere Lebensdauer.
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