LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

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horst-lehner
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LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von horst-lehner »

Hallo allerseits,

in einigen Threads wurde das Thema schon angeschnitten. Dabei wurde auch der Wunsch nach einem eigenen Thread laut, teils, weil es manchen nicht interessiert, teils auch, damit Interessierte die Info leichter finden.

Zum Einstig ist Wikipedia-Artikel "Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator" <https://de.wikipedia.org/wiki/Lithium-E ... kkumulator> gut geeignet.

Aus Sicht von uns Wohnmobilisten ergibt sich folgende Gegenüberstellung der Vor-und Nachteile:

Vorteile:
  • Schnelladefähigkeit – Wichtig um größere Solaranlagen oder kurze Fahrzeiten auch in geladene Batteriekapazität umsetzen zu können. (Oft werden zu diesem Zweck übergroße Bleiakkukapazitäten mit Ladebooster verbaut. Die können das dann auch, sind aber in der Summe auch ähnlich teuer.)
  • Hochstrom-Entladefähigkeit – Wichtig für jeden, der einen leistungsfähigen Inverter an Bord hat.
  • Besserer Lade/-Entladewirkungsgrad - Mehr von dem, was rein geladen wird, kommt auch wieder raus.
  • Geringeres Gewicht bei gleicher Kapazität
  • Bessere Zyklenfestigkeit – Ermöglicht in geringere Kapazitäten zu verbauen, was weitere Gewichtsvorteile bringt und den Kostennachteil teiweise auffängt
  • Geringe Selbstentladung – Zusammen mit der Tatsache, dass sich so ein Akku bei mittlerem Ladezustand am wohlsten fühlt, heißt das, dass man ihn über den Winter nicht nachladen muss.
Nachteile:
  • Teuer (wenn auch bei fairem Vergleich in vielen Fällen weit weniger, als man glaubt, weil weniger Kapazität und je nach Anwendung auch weniger teure Ladeelektronik benötigt wird als mit Bleiakkus)
  • Nicht "von der Stange" zu haben; man muss selber basteln oder noch mehr Geld für einen Spezialisten hin legen, der das für einen macht.
  • Der Ladezustand lässt sich nicht an der Spannung erkennen. (Auch bei Bleiakkus funktioniert das – außer nach längeren lade- und entladefreien Zeiten – nur extrem ungenau, aber immerhin etwas besser.) Man braucht also einen Batteriecomputer mit Ladungsbilanzierung; kostet extra (wenn man ihn für einen Bleiakku nicht ohnehin haben wollte).
Alle diese Nachteile sind nicht technischer Art, sondern wirken letztlich – wie auch manche der Vorteile – "nur" auf die Kostenseite.

Eine allgemeien Aussage, welcher Akkutyp "der Beste" ist, kann es somit nicht geben; man muss immer den Anwendungsfall anschauen. Zwei Beispiele:
  1. Ich selbst habe keine Solaranlage und fast keine Verbraucher an Bord (Kühlschranklüfter, Beleuchtung überwiegend LEDs, gelegentlich mal Laptop oder Handy laden, kein Fernseher, kein Inverter). Im Winter kommt noch die Heizung dazu. Meist stehe ich mit Stromanschluss oder mal ein..zwei Tage autark. In der Ruhezeit steht ein Stromanschluss zur Verfügung.

    Die ab Werk verbaute Blei-Wohnraumbatterie reicht für diesen Fall locker aus. Einziger Grund für LiFePO4 könnte die Gewichtseinsparung sein.
  2. Ein Kollege von mir fährt jeden Tag längere Strecken mit seinem E-Bike und möchte das autark tun. Das heißt: abends wird aus dem Wohnraumakku der E-Bike-Akku wieder aufgeladen. Dazu kommen weitere Verbraucher wie Fernseher etc. Zur Ladung des Wohnraumakkus steht neben einer großen Solaranlage das zur Verfügung, was während kürzerer Fahrstrecken aus der Lichtmaschine geladen werden kann. Nachladen während der Ruhezeit ist mit erheblichem Aufwand verbunden und soll daher möglichst nicht nötig sein.

    Er hat LiFePO4-Akkus eingebaut. Wenn die Sonne scheint oder er fährt, kann er mit 50..100A laden, bis der Akku fast voll ist. Und er kann die Wohnraumbatterie fast völlig leer machen (und tut das auch, wenn mal ein paar Tage keine Sonne scheint), ohne dass sie darunter allzu sehr leidet.
Selbst mit gigantischer Blei-Akkukapazität und Ladebooster bekommt man solche Ladeströme wie im zweiten Beispiel nur bei erheblich entladenem Akku, aber nicht für das letzte Viertel der Kapazität. In solchen Anwendungsfällen müsste man also die dreifache Kapazität an Bleiakkus ggü. LiFePO4 verbauen, weil man
  • das oberste Viertel der Kapazität ohne lange Ladezeiten kaum nutzen kann,
  • das unterste Drittel der Kapazität aus Lebensdauergründen nicht regelmäßig nutzen sollte
DIe dreifache Kapazität Bleiakkus entspräche etwa dem 6fachen Gewicht!

Grüße von Horst
Zuletzt geändert von horst-lehner am 03.12.2015, 23:47, insgesamt 1-mal geändert.
frajop

Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von frajop »

Alles gschwätzt was die Anwendung angeht.

Sicherheit ist aber auch noch ein Thema, die Dinger reagieren extrem empfindlich auf falsche Behandlung wie Überladung oder Kurzschluss. Brände sind möglich. Der Einsatz einer optimalen Lade- und Überwachungselektronik ist unbedingt notwendig. Von klassischen Akkus geht im Fehlerfall keine solche Gefahr aus.

Gruß
Frank
frajop

Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von frajop »

Sagen wir mal so, es gibt ausreichend 'sichere' Elektronik um Fehlerfälle zu vermeiden. Dann sind die Dinger ungefährlich. Aus dem bestimmungsgemäßen Gebrauch entsteht keine Gefahr. Man sollte sich der Sache nur bewußt sein und es ist auch nichts für 'Bastler'.

Grüße
Frank
frajop

Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von frajop »

Hier zum Thema Sicherheit eine ganz hervorragende Zusammenfassung, zwar für einen anderen Einsatz, aber im Grundsatz gilt alles genau so. Ausserdem zeigt der Artikel wie vorsichtig in anderen Bereichen mit dem Thema umgegangen wird.

http://www.deutscher-eco-cup.de/app/dow ... 3-2014.pdf

Gruß
Frank
UweT
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Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von UweT »

frajop hat geschrieben: http://www.deutscher-eco-cup.de/app/dow ... 3-2014.pdf
Gruß
Frank
Das ist aber jetzt ein ganz schlechtes Beispiel. In diesem Dokument geht es nur um LiPo-Zellen, das die gefährlich sind ist bekannt. Was hat das nun mit LiFePO zu tun? Diese Zellen brennen nicht. Auch nicht bei direktem Dauerkurzschluss. Und wenn wir schon von Sicherheit sprechen, mein 100Ah Akku wiegt nur 13Kg, der fliegt dafür nicht so weit wie 80Ah nutzbares Blei(160Ah bei 50% Entladetiefe). Was die Lebensdauer anbetrifft, kann es noch keine Langzeiterfahrung geben wie bei Blei. Bekannt sind aber Erfahrungen über immerhin schon 5 Jahre im Wohnmobil ohne das die Kapazität nachgelassen hätte, bei Blei unmöglich. Ein Bleiakku altert im Wohnmobil kontinuierlich vom ersten Tag an, außer man steckt das Fahrzeug an Landstrom und hält die Ladezyklen ein, nur dann brauche ich den Akku nicht. Die die hier schreiben ihr Bleiakku hält nach 10 Jahren immer noch gut durch, fahren von Stromanschluss zu Stromanschluss und wissen eigentlich nichts von der wirklichen Kapazität ihrer Batterien.

Gruß Uwe
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horst-lehner
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Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von horst-lehner »

Hallo allerseits,

Wikipedia schreibt zur Sicherhheit von LiFePO4-Akkus:
Hohe Sicherheit: Aufgrund des festen Elektrolyt und der Zellchemie gelten LiFePO4-Zellen als eigensicher, d. h. ein thermisches Durchgehen und eine Membranschmelzung wie bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren gilt als ausgeschlossen. ... Wie bei allen Lithium-Ionen-Akkus sind für einen sicheren Betrieb Schutzschaltungen (Überladungs- und Tiefenentladeschutz) notwendig
Ergänzend wäre noch die elektronische Überstromsicherung zu nennen. Entsprechende Elektronik, die gegen alle diese elektrischen Fehlerbedingungen schützt, gibt es preiswert fertig zu kaufen. Bei meiner Aufzählung der Vor- und Nachteile habe ich natürlich vorausgesetzt, dass diese üblichen Sicherheitsvorkehrungen beim Einbau vorgesehen werden. Dann sind die Akkus sehr sicher und können problemlos von der Lichtmaschine, normalen Ladegeräten und Solarladereglern geladen werden.

Wer der Sache trotzdem nicht traut, ist mit Bleiakkus wahrscheinlich tatsächlich noch einen Hauch sicherer dran. Ich hoffe nur, dass solche Leute dann auch keine Gasflaschen dabei haben, von denen geht nämlich eine weit größere Gefahr aus.

Ich hoffe, wir können das Thema Sicherheit damit abhaken.

Grüße von Horst
Ludo

Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von Ludo »

Hauptsache unsre "LiFePo" Bastler benützen "Kurzschlußfeste" Leitungen für Ihr Hobby.

tschüß

Ludo
UweT
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Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von UweT »

Tombola hat geschrieben:Lesen will gelernt sein...................... natürlich kommt in dem Bericht auch(!) LiFePO vor. Alle drei Arten sind in dem Bericht vorhanden.
Genau, alle Warnhinweise beziehen sich ausschließlich auf LiPo. LiFePO brennt nicht und hier von einer Zeitbombe zu sprechen ist Panikmache.
Muss mal gesagt werden.

Uwe
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womofan
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Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von womofan »

Uwe da kann ich dir nur beipflichten. Diese Panikmache kommt meistens von Leuten die beim Blei/Säure Wissen stehen geblieben sind.
Zuletzt geändert von womofan am 04.12.2015, 11:22, insgesamt 1-mal geändert.
Freundlichen Gruß
womofan
Ludo

Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von Ludo »

Selbst wenn sie nicht explodieren sondern nur (durch äussere Einwirkung) in Brand geraten sind die Teile höchst gefährlich bzgl. Hitzeerzeugung und ausströmen von giftigen Gasen.

Bosch hat mit Samsung viel Zeit und Geld in das Produkt "Antriebsbatterie" vergraben, nach 3 Milliarden (bei Bosch) wurde die Handbremse gezogen. Projekt SBLiMotive.
War dann auch mein Ende in der batteriebranche :x

tschüß

Ludo
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Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von UweT »

Fakt bleibt, die LiFePO brennen nicht, es tritt aber Gas aus beim Kurzschluss. Bei Blei übrigens auch. Und wir haben 13Kg Batterie dabei, die Batterie macht nicht die halbe Fahrzeugmasse aus wie beim Elektroantrieb. Also keine Panik.

Uwe
paule2
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Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von paule2 »

Hallooo,

ob man nun mit dem Teufel(LifeYPO4) oder dem Beelzebub(Bleiakku) durch die Gegend fährt ist aus meiner Sicht völlig wurscht.

Im Fehlerfalle sind beide Systeme tatsächlich 'brandgefährlich'.

Ich denke, man sollte das entsprechende System nach den eigenen Wünschen und Bedürfnissen bewerten.

Für mich wäre ein LifeYPO4-System durchaus interessant.

MfG Paule2
shorty

Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von shorty »

Ich hatte in meinem Phoenix 300 AH Winston Winston LifePo 4 verbaut. Von Fachleuten verbaut geht von diesen Systemen keine Gefahr aus. In einem Test wurde durch eine Zelle ein Nagel geschlagen. Da brennt nichts. Bei youtube wird ein gewollter Kurzschluss dieser Zellen gezeigt. Brennen geht nicht .....Abrauchen schon. :-D
Ludo

Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von Ludo »

Ludo hat geschrieben:... wenn sie ... sondern nur (durch äussere Einwirkung) in Brand geraten sind die Teile höchst gefährlich bzgl. Hitzeerzeugung und ausströmen von giftigen Gasen.
Jetzt muß ich mich doch wirklich mal selbst zitieren.................

tschüß

Ludo
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womofan
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Re: LiFePO4-Akku als Wohnraumbatterie

Beitrag von womofan »

shorty hat geschrieben:Ich hatte in meinem Phoenix 300 AH Winston Winston LifePo 4 verbaut. Von Fachleuten verbaut geht von diesen Systemen keine Gefahr aus. In einem Test wurde durch eine Zelle ein Nagel geschlagen. Da brennt nichts. Bei youtube wird ein gewollter Kurzschluss dieser Zellen gezeigt. Brennen geht nicht .....Abrauchen schon. :-D
Da kann man jetzt fragen was gefährlicher ist, KNALLGAS das explodieren kann oder der süßliche Rauch - der sicher auch nicht gerade gesundheitsförderlich sein wird - aus den LiFePos?
Also ICH würde den Rauch der Lifepos einer Explosion vorziehen. Aber vor lauter Angst gestorben ist auch tot. :mrgreen:
Freundlichen Gruß
womofan
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