Wie sind Lithiumbatterien für solarbetriebene Straßenlaternen aufgebaut?

Um die tagsüber gespeicherte Energie nachts freizusetzen,solarbetriebene StraßenlaternenLithium-Eisenphosphat-Akkus (LFP) werden häufig für Außenbeleuchtung verwendet. Sie sind unverzichtbar und der gängigste Akkutyp. Dank ihres geringen Gewichts und ihrer kompakten Bauweise lassen sie sich problemlos an Lichtmasten oder in integrierte Leuchten montieren. Im Gegensatz zu früheren Modellen besteht nun keine Gefahr mehr, dass das Gewicht der Akkus die Belastung des Mastes erhöht.

Ihre zahlreichen Vorteile zeigen sich auch darin, dass sie effizienter sind und eine deutlich höhere spezifische Kapazität als Bleiakkumulatoren aufweisen. Was sind also die Hauptbestandteile dieser anpassungsfähigen Lithium-Eisenphosphat-Batterie?

Solarbetriebene Straßenlaternen

1. Kathode

Lithium ist, wie der Name schon sagt, ein entscheidender Bestandteil von Lithiumbatterien. Lithium ist jedoch ein extrem instabiles Element. Der aktive Bestandteil ist häufig Lithiumoxid, eine Mischung aus Lithium und Sauerstoff. Die Kathode, die durch eine chemische Reaktion Strom erzeugt, wird durch die Zugabe von leitfähigen Additiven und Bindemitteln hergestellt. Die Kathode der Lithiumbatterie steuert sowohl ihre Spannung als auch ihre Kapazität.

Im Allgemeinen gilt: Je höher der Lithiumgehalt im Aktivmaterial, desto größer die Batteriekapazität, desto größer die Potenzialdifferenz zwischen Kathode und Anode und desto höher die Spannung. Umgekehrt gilt: Je niedriger der Lithiumgehalt, desto geringer die Kapazität und desto niedriger die Spannung.

2. Anode

Wenn der vom Solarpanel erzeugte Strom die Batterie lädt, werden Lithium-Ionen in der Anode gespeichert. Die Anode verwendet aktive Materialien, die die reversible Aufnahme oder Abgabe von Lithium-Ionen ermöglichen, die von der Kathode freigesetzt werden, sobald Strom durch den externen Stromkreis fließt. Kurz gesagt, sie ermöglicht den Elektronentransport über die Leitungen.

Aufgrund seiner stabilen Struktur wird Graphit häufig als Anodenmaterial eingesetzt. Es weist nur geringe Volumenänderungen auf, reißt nicht und verträgt extreme Temperaturschwankungen bei Raumtemperatur ohne Schaden zu nehmen. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner vergleichsweise geringen elektrochemischen Reaktivität gut für die Anodenherstellung.

3. Elektrolyt

Die Sicherheitsrisiken überwiegen die Unfähigkeit zur Stromerzeugung, wenn Lithiumionen den Elektrolyten durchdringen. Um den benötigten Strom zu erzeugen, müssen sich Lithiumionen lediglich zwischen Anode und Kathode bewegen. Der Elektrolyt spielt dabei eine wichtige Rolle. Die meisten Elektrolyte bestehen aus Salzen, Lösungsmitteln und Additiven. Salze dienen hauptsächlich als Kanäle für den Fluss der Lithiumionen, während Lösungsmittel flüssige Lösungen zum Auflösen der Salze sind. Additive erfüllen spezifische Funktionen.

Ein Elektrolyt muss über eine außergewöhnliche Ionenleitfähigkeit und elektronische Isolation verfügen, um als Ionentransportmedium optimal zu funktionieren und die Selbstentladung zu minimieren. Um die Ionenleitfähigkeit zu gewährleisten, muss zudem die Lithiumionen-Überführungszahl des Elektrolyten konstant gehalten werden; ein Wert von 1 ist ideal.

4. Trennvorrichtung

Der Separator trennt in erster Linie Kathode und Anode, verhindert so einen direkten Elektronenfluss und Kurzschlüsse und bildet lediglich Kanäle für die Ionenbewegung.

Polyethylen und Polypropylen werden häufig bei der Herstellung verwendet. Besserer Schutz vor internen Kurzschlüssen, ausreichende Sicherheit auch bei Überladung, dünnere Elektrolytschichten, geringerer Innenwiderstand, höhere Batterieleistung sowie gute mechanische und thermische Stabilität tragen alle zur Batteriequalität bei.

Die solarbetriebenen Straßenlaternen von TianxiangAlle Leuchten werden von hochwertigen Lithium-Batterien mit sorgfältig ausgewählten Hochenergiezellen betrieben. Sie eignen sich für schwierige Außenbedingungen hinsichtlich Temperatur und Luftfeuchtigkeit, zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer, hohe Lade- und Entladeeffizienz sowie hervorragende Hitze- und Kältebeständigkeit aus. Zahlreiche intelligente Schutzmechanismen gegen Kurzschluss, Tiefentladung und Überladung gewährleisten eine konstante Energiespeicherung und einen dauerhaften Betrieb, sodass auch an bewölkten oder regnerischen Tagen eine kontinuierliche Beleuchtung möglich ist. Die präzise Abstimmung von hocheffizienten Solarmodulen und Premium-Lithium-Batterien sorgt für eine zuverlässigere Stromversorgung und geringere Wartungskosten.


Veröffentlichungsdatum: 29. Januar 2026