Der Unterschied zwischen Hochspannungsbatterien und Niederspannungsbatterien

Unter Hochspannungsbatterien versteht man für Verbraucher im Allgemeinen Batterien mit einer Spannung über 48 V, die als Hochspannungsbatterien bezeichnet werden. Tatsächlich kann man das weder falsch noch wahr sagen. Was ist also der Unterschied zwischen Hochspannungsbatterien und Niederspannungsbatterien? Für Hersteller von Lithiumbatterien gibt es hauptsächlich zwei Arten von Hochspannungsbatterien mit jeweils eigenen Nutzungsanforderungen und unterschiedlichen Definitionen. Auch die Unterschiede zwischen Hochspannungs- und Niederspannungsbatterien sind unterschiedlich. Lass uns genauer hinschauen:
Für Hochleistungsbatterieanwendungen können Lithium-Ionen-Batterien vor allem aufgrund ihrer hohen Energiedichte die bevorzugte chemische Batterie sein. Heutige Elektrofahrzeuge und Hybrid-Elektrofahrzeuge verwenden NiMH-Batterien, und der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien wird ihre Energiespeicherdichte um 400 % erhöhen. Um jedoch die Zuverlässigkeit von Lithium-Ionen-Batterien über Tausende von Lade- und Entladezyklen hinweg aufrechtzuerhalten, muss das Batteriesystem viele technische Herausforderungen meistern.
Die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien hängt von der Batterietemperatur und -lebensdauer, den Lade- und Entladeraten der Batterie und dem Ladezustand (SOC) ab. Diese Faktoren sind nicht unabhängig. Beispielsweise erzeugen Lithium-Ionen-Batterien beim Entladen Wärme und erhöhen dadurch den Entladestrom. Dies kann zu einem thermischen Durchgehen und zu katastrophalen Ausfällen führen. Darüber hinaus führt das Laden oder Entladen von Lithium-Ionen-Batterien auf 100 % Ladezustand schnell zu einer Verringerung ihrer Kapazität. Daher muss der Betrieb von Lithium-Ionen-Batterien auf einen bestimmten SOC-Bereich, beispielsweise 20 % bis 80 %, begrenzt werden, wobei die verfügbare Kapazität nur 60 % der angegebenen Kapazität beträgt. Darüber hinaus weisen Lithium-Ionen-Batterien auch eine flache Entladekurve auf, bei der sich eine SOC-Änderung von 1 % möglicherweise nur in einer Spannungsdifferenz von einigen Millivolt niederschlägt. Um den verfügbaren Spannungsbereich der Batterie vollständig auszunutzen, muss das Batteriesystem die Batteriespannung (die direkt dem SOC entspricht) sehr genau überwachen.
Aufladbare und entladbare Batterien sind im Informationszeitalter zu einem unverzichtbaren täglichen Bedarfsgegenstand geworden. Seine weit verbreitete Anwendung hat viele zuvor unbewegliche elektrische Geräte und Instrumente erfolgreich befreit und die schnelle Entwicklung vieler Branchen wie Elektronik, Information, Transport usw. gefördert. Obwohl Lithiumbatterien zunehmend in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, beträgt die Energiespeicherdichte der fortschrittlichsten Lithiumbatterien immer noch weniger als ein Fünftel der von Benzinkraftstoff. Daher ist es dringend erforderlich, Batteriematerialien mit besserer Leistung zu entwickeln.