Lifepo4 Akkus | Die leichte Alternative mit extremer Zyklenzahl

Effizienz

Wenn man die Effizienz der beiden Batteriesystem vergleicht, so erreicht eine High-Quality AGM-Batterie 85% – 90% und eine Lithium-Batterie 98%. Das heißt man muss 100Ah in eine Bleibatterie laden, um im besten Fall 90Ah wieder herausholen zu können. Die Differenz wird in Wärme verwandelt und ist verloren. Dadurch braucht man sogar mehr als 200Ah, nämlich eher 220Ah Bleibatterie-Kapazität, um aus einer Bleibatterie die gleiche Menge Strom wie aus einer 100Ah Lithium Batterie zu entnehmen. Theoretisch benötigte man auch weniger PV-Panels auf dem Dach, um eine vergleichbare Menge Strom daraus zu gewinnen.

Der Zyklenvergleich

Nun beleuchten wir mal die Lade-/Entladezyklen. Diesen Vergleich gewinnt die Lithium-Batterie spielend gegen ihre bleiernen Kollegen. Eine High-Quality AGM-Batterie bringt ca. 800 Zyklen bei 50% Entladetiefe, bis sie nur noch über ca. 80% ihrer Ursprungskapazität verfügt. Eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie kann weit mehr als 3000 Ladezyklen durchlaufen und verfügt danach noch über 80% ihrer Ursprungskapazität. Nach weiteren 7.000 Zyklen sinkt die Kapazität erst auf rund 60%. Hier liegt der Grund, weshalb Lithium-Batterien nach ihrer Erstnutzung als z.B. Antriebsbatterien im Auto noch einmal ein zweites Leben als Stromspeicher in einem Haus führen können. Wenn wir also das Zyklen-Leben der beiden Technologien vergleichen, ist die Lithium-Batterie der Bleibatterie mindestens dreifach überlegen. Das bedeutet, dass wir dreimal eine 200Ah AGM-Batterie für rund 450€ pro Stück kaufen müssten um auf die Zyklen Lebensdauer einer Lithium-Batterie zu kommen. Damit wäre die Verwendung einer Bleibatterie bereits um 30% teurer.

Der Gewichtsvergleich

Der nächste Punkt ist das Gewicht. Eine 100Ah Lithium-Batterie wiegt ca. 10kg. Eine 200Ah Bleibatterie wiegt ohne weiteres bis zu 60kg. Ja richtig, 50kg Unterschied! Ist die Lithium-Batterie in einer mobilen Umgebung verbaut und fokussiert man Verschleiß und Treibstoff über die Jahre, dürfte die Ersparnis je nach Laufleistung in Kilometern enorm sein.

Die Stromentnahme

Wird für einen kurzen Zeitraum eine hohe Menge Strom benötig, ist eine Bleibatterie fast nicht zu schlagen. Beim Anlassen eines PKW-Motors sind bis zu 650A für einige Sekunden durchaus möglich. Bleibatterien eignen sich als Starterbatterie besser. Kommt es allerdings zu hoher Stromentnahme über einen längeren Zeitraum, dann geht die Spannung z.B. einer 12V Bleibatterie sehr schnell auf 11V und tiefer. Ist ein Wechselrichter mit 1500W ACLeistung angeschlossen und wird diese Leistung z.B. für eine Kaffeemaschine benötigt, dann benötigt dieser Wechselrichter 130A (1500W:12V), zzgl. ca. 10% Wandlungsverluste. Die Batterie muss ungefähr 143A bereitstellen. Selbst eine 100% vollgeladene 200Ah AGMBatterie geht bei 143 Ampere Entladung nach kurzer Zeit auf unter 12V und weniger. Ein Wechselrichter schaltet dann bereits wegen Unterspannung ab. Dagegen kann eine 100Ah Lithium-Batterie wie die Energizerz problemlos dauerhaft 100A abgeben ohne das die Spannung unter 12V sinkt.

Ladung und Temperatur

Bleibatterien benötigen intelligente Ladegeräte mit verschiedenen Ladestufen (Haupt-, Erhaltungs- und Ausgleichsladung) damit sie möglichst lange halten. Die Ladeendspannung ist unmittelbar an die Innentemperatur der Batterie gebunden. Dass die Bleibatterie sofort nach der Entladung wieder aufgeladen werden muss ist bekannt aber im Alltag fast unmöglich machbar. Die Bleibatterie hält bei 96% aller Benutzer nur knapp mehr als die Hälfte der möglichen Dauer. Danach ist sie verbraucht und muss ersetzt werden. Gut erkennbar ist der nahende Tod an der Sulfatierung an den Batteriepolen. Das Vollladen einer Bleibatterie (von unter 11V auf bis ca.13,5V) dauert gern einmal 12 Stunden und mehr. Anfänglich nimmt die Batterie einen hohen Ladestrom auf und lädt zügig. Mit steigendem Ladezustand dauert es immer länger, sodass die letzten 50% der Ladung deutlich mehr Zeit in Anspruch nehmen. Je nach Kapazität einer Lithium-Eisen-Phosphat und der Leistung des Ladegerätes, kann diese Batterie innerhalb von 2h vollgeladen werden und dass ohne schaden zu nehmen oder Lebenszeit einzubüßen.

Bleibatterien können auch bei tiefen Temperaturen für kurze Zeit einen sehr hohen Strom z.B. zum Anlassen des Motors abgeben. Aber bei mehreren Startversuchen, erschlafft auch ihre Leistungsfähigkeit schnell, da oft nur noch 15% ihrer Nennkapazität zur Verfügung stehen. Bei gleichartig tiefen Temperaturen kann die LiFePO4 Batterie problemlos 80% ihrer Nennkapazität zur Verfügung stellen.

Überwachung und Sicherheit

Heutzutage benötigen nur noch mit Flüssigkeit gefüllte Bleibatterien eine regelmäßige Überwachung. Durch Ladung und Entladung entsteht Wärme die zur Verdunstung der Flüssigkeit führt, destilliertes Wasser muss dann nachgefüllt werden. Bei Bleibatterien wie AGM oder Gel muss überwacht werden, ob die Entladung nicht unterhalb von 50% stattfindet. Diese Wartungsvorgänge sind essentiell für den Erhalt und Lebensdauer der Bleibatterien.

Um die lebenserhaltenden Vorgaben für die Bleibatterien einhalten zu können, lassen sich zusätzlich Batteriemonitore installieren. Im Fachhandel finden sich sogenannte Shunt-Systeme. Diese Geräte können in der stromführenden Anschlussleitung der Batterie montiert werden. Für einen vernünftigen Shunt mit Bluetooth-Funktion zahlt, man gut und gerne bis zu €300,-.
Bei den ENERGIZERZ Akkus kommt das Batteriemonitoring gleich mit. Auf diesen Batterien finden Sie einen QR-Code. Sie scannen ihn einfach mit Ihrem Smartphone und können die von uns empfohlene APP direkt und kostenlos herunterladen. In der App sehen Sie schnell und übersichtlich wie es um Ihre LiFePO4 Batterie so steht. Wird sie geladen oder entladen und vor allem, wie viel Energie steckt noch drin.

Last but not least sehen Sie in der App auch, ob das Batteriemanagement-System (BMS) aus irgendeinem Grund eine Sicherheitsabschaltung ausgelöst hat um Ihr wertvolles System zu schützen. Sie haben sicherlich von dem Brandunfall in einem Flugzeug gehört der durch ein Smartphone verursacht wurde. Seither wird vor jedem Flug, von den freundlichen Flugbegleitern davor gewarnt, ein Smartphone welches zwischen die Sitze gerutscht ist, selbst herauszuholen. Das Gerät und insbesondere sein Akku, kann dabei beschädigt werden und blitzartig in Flammen aufgehen. Unsere Handy’s (wie auch die Batterien in Elektroautos, Rollern oder E-Bikes) verwenden Lithium Batterien. Die in diesen LifePo4 Batterien verwendeten Lithium-Eisenphosphat-Zellen, haben damit rein garnichts gemeinsam. Weder Kurzschluss oder mechanische Einwirkung/Zerstörung, noch äußere Erhitzung z.B. durch Feuer und auch Überladung kann diese Zellen zu einer unkontrollierbaren Gefahr werden lassen.

Die ENERGIZERZ verwenden die sicherste Lithium-Technologie die in unserer Zeit machbar ist. Die Zeit der Bleibatterien geht Ihrem Ende entgegen. Die Blei-Technologie findet nur noch dort einen Platz, wo für kurze Zeit, hohe Ströme benötigt werden. Aber auch in diese Gebiete dringt die LiFePO4-Technologie vor.