LiFePO4
Angeregt durch diverse Beiträge im Forum sind hier nun die zusammengetragenen Informationen. Bitte bei Aufkommen neuer Details diese ergänzen oder korrigieren!
LiFePO4-Vorteile
- LiFePO4-Akkus werden als die "sicheren" Zellen angepriesen, da sie im Gegensatz zu als LiIon-Akkus bei z.B. Überladung weder Lithium noch Sauerstoff freisetzten.
- Sie sind einfacher zu laden per CCCV-Verfahren und damit sehr ähnlich zu Bleisäure-/Gel-Akkumulatoren.
- Sie können sehr hohe Ströme liefern: laut Wikipedia bis zu 35C dauerhaft und 100C Spitzenstrom.
- Sie können sehr hohe Ladeströme aufnehmen und sind damit ideal für Schnellladungen.
Laden von Zellen
Da die LiFePO4-Akkumulatoren in ähnlicher Form wie Bleisäure- oder Bleigel-Akkumulatoren geladen werden können, ist der Ladevorgang sehr einfach hinzubekommen.
Als erstes muss man für einen konstanten Ladestrom (CC) von z.B. 1 A sorgen. Jetzt muss man nur noch dafür sorgen, dass die max. Ladespannung nicht überschritten wird, indem man diese konstant (CV) auf z.B, 3,6 V hält. Wenn sich jetzt mit der Zeit der Akku lädt, verkleinert sich der aufgenommene Strom.
- Die Wahl des Ladestroms und der Ladespannung ist dem Datenblatt des verwendeten Akkus zu entnehmen und ist hier nur exemplarisch festgelegt worden.
Entladen
Bei dem Entladen von LiFePO4-Akkumulatoren gibt es -- wie auch bei allen anderenTypen von Akkumulatoren -- bestimmte Grenzwerte, die unbedingt eingehalten werden müssen:
- Niemals eine Zelle unter die maximale Entladespannung (Cut-Off Voltage) bringen. Meist liegt diese um 2 V (bitte Datenblatt hierzu zu Rate ziehen!)
- Den maximalen Entladestrom (Maximum Continuous Discharge) im Auge behalten. Hierbei sollte man im Hinterkopf behalten, dass diese Zellen mit wenigen Milliohm extrem niederohmig sind und somit einen extrem hohen Kurzschlussstrom liefern könnten (nicht selten einige hundert Ampère).
- In der Praxis sind oft die Lötfahnen der limitierende Faktor. Die Lötfahnen können meistens nicht den Zellenstrom übertragen und können dann heiß werden und im schlimmsten Fall schmelzen.( Bei der Punktschweißung an der Zellenoberfläche.)
- Die Betriebstemperatur nicht außer Acht lassen! Zu kalt oder zu warm mögen auch sie es nicht. Ihre Kapazität ist auch von Temperaturschwankungen betroffen.
Balancer
Auch wenn sich hier die Geister streiten, sollte man, wenn mehrere Zellen in einem Verbund betrieben werden, immer einen Balancer benutzen! Die Zellen werden (laut Aussage von u.a. A123-Systems) zwar mit extrem kleinen Toleranzen hergestellt, aber sie können immer noch durch Lade- und Endladezyklen sowie thermische Beanspruchung auseinanderdriften. Da die Zellen ab einer bestimmten Kapazität auch einen größeren Geldbetrag repräsentieren, ist der Schutz schon im Sinne des eigenen Geldbeutels mehr als gerechtfertigt.
Lagerung
Auch LiFePO4-Zellen haben eine Selbstentladung von typ. 5 % je Monat. Der Hersteller Winston gibt 3% pro Monat für seine Zellen an. Somit sind sie aufgeladen länger haltbar als z.B. herkömmliche/veraltete NiMH-Zellen, welche sich bei sehr schlechter Qualität um bis zu 5 % pro Tag entladen können (i.d.R. 10-20% pro Monat bei guten Zellen). Neuere LSD- bzw. Ready2Use-NiMH-Akus weisen eine Selbstentladung von nur ca. 10% pro Jahr auf, wobei direkt nach dem Aufladen weitere bis zu 10% im ersten Monat verloren gehen.
ToDo
- Korrektur und Ergänzung der Informationen
- idealerweise Schaltungsbeispiele für
- Balancer
- Unterspannungserkennung
- Ladeschaltung
- weitere Themenschwerpunkte
Links
Forumthreads
Extern
spezielle Lade-ICs für LiFePo4
Shops