Vor einem Jahr habe ich Euch schon einmal einen kleinen Bauvorschlag für eine DIY Solaranlage gezeigt. Diese basierte wie die meisten solcher DIY Camping, Gartenhaus Solaranlagen auf Blei Gel Akkus. Jeder der aber in diesem Bereich schon einmal mit Blei Gel Akkus zu tun hatte, wird wissen, dass diese schlecht sind, wenn es um hohe Zyklen- Zahlen geht.
Egal was die Hersteller behaupten, nach wenigen Jahren müssen die Akkus getauscht werden. Aber gegen was? Die typischen Solarladeregler sind auf Blei-Säure und vergleichbare Akku Typen ausgelegt. Hier kann man nicht einfach einen Lithium Ionen Akku anschließen.
Hier kommen die sogenannten LiFePO4 Batterien ins Spiel! Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren (LiFePO4) eignen sich wunderbar als Ersatz für klassische Akkutypen mit 12V.
Diese sind zahlreich als 12V Versionen im Handel erhältlich, lassen sich mit „normalen“ Ladegeräten laden und sind zyklenfest!
Kurzum die idealen Akkus für Solaranlagen, in der Theorie. Um die Praxis zu ergründen schauen wir uns einmal Exmate(Creabest) 12.8V 42Ah LiFePO4 Batterie im Test an!
Info der Akku wird bei Amazon unter dem Namen Exmate gelistet. Exmate gehört aber zu Creabest.
Technische Daten
| Spannung | 12,8V |
| Leistung | 42Ah |
| Energie | 538Wh |
| Entladestrom (Konstant) | 50A |
| Entladestrom (temporör) | 300A |
| Volle Ladespannung | 14,6V |
| Entladeschluss | 11,2V |
| Entladetemperatur | -20 bis 60 Grad |
| Gewicht | 6,5KG |
| Abmessungen | 223x120x176mm |
Die Exmate(Creabest) 12.8V 42Ah LiFePO4 Batterie im Test
Exmate bzw. Creabest bewirbt seine LiFePO4 Akkus als perfekt für Wohnmobile, Wohnwagen, Camping, Boot usw.
Passend dazu ist der Akku auch in einer recht typischen Form für eine Autobatterie gehalten, mit 223x120x176mm und einem Gewicht von 6,5KG.
Äußerlich ist der Akku komplett aus Kunststoff gefertigt, abseits der beiden Anschlussklemmen. Diese sind einfache Schraub-Terminals, mit einem Durchmesser von 6mm.
Das Innere sieht allerdings etwas anders aus als bei einer klassischen Autobatterie. Hier finden sich vier Lithium-Eisenphosphat Zellen und ein sogenanntes BMS Modul.
Das BMS Modul sorgt zunächst dafür das die in Reihe geschalteten Zellen gleichmäßig geladen werden. Zudem bietet es einen gewissen Schutz, vor dem Überladen, Tiefenentladen, Kurzschlüssen usw.
Dies geschieht für Euch aber unsichtbar.
Ladegerät mit im Lieferumfang
Erfreulicherweise legt Creabest ein Ladegerät mit in den Lieferumfang. Dies ist ideal um den Akku anfänglich zu laden.
Das Ladegerät verfügt über 14,6V und 8A, hat also durchaus ein gutes Stück Leistung! Hierfür ist aber auch ein Lüfter im Inneren verbaut.
Vorteile (und Nachteile) von Lithium-Eisenphosphat
Was sind aber Lithium-Eisenphosphat Akkus überhaupt? LiFePO4 Akkus besitzen im Gegensatz zu Lithium Ionen Akkus eine sehr stabile Zellenchemie.
Heißt diese sind sehr robust gegenüber physischen Einflüssen, aber auch weniger sensibel was das Aufladen angeht. Ladet Ihr einen Lithium-Ionen Akku nur 0,2V zu weit kann dieser Euch um die Ohren fliegen. LiFePO4 Akkus hingegen sind da etwas verzeihender.
Ein weiterer Vorteil von LiFePO4 ist die Zyklen Festigkeit. Normale Lithium Ionen Akkus schaffen um die 500 Zyklen ehe die Kapazität merkbar sinkt. LiFePO4 Akkus schaffen 2000 Zyklen, mittlerweile gibt es sogar erste Modelle welche 3000-4000 Zyklen schaffen.
Hinzu kommt eine sehr gute Stromabgabefähigkeit, auf dem Level von Lithium-Ionen Akkus und ein sehr schnelles Laden.
Damit sind diese gerade Blei Akkus in allen Belangen überlegen. Aber verglichen mit Lithium-Ionen Akkus, warum nutzen wir LiFePO4 so selten?
LiFePO4 hat eine niedrigere Energiedichte. Ein Lithium-Ionen Akku ist bei gleicher Kapazität ca. 40-60% kleiner und auch etwas günstiger.
Daher sehen wir LiFePO4 nur in Gebieten wo entweder die Zyklen feste extrem wichtig ist oder der Platzbedarf nicht ganz so wichtig ist. In unserem Fall ist dies aber egal, zumal LiFePO4 eine deutlich höhere Energiedichte hat als ein Blei Akku.
Ihr spart also mit LiFePO4 Platz und Gewicht.
Die Kapazität
Das Wichtigste ist natürlich die Kapazität. Um die Kapazität zu messen habe ich den Akku zunächst einmal komplett geladen und entladen. Danach erneut geladen (mit einem Labornetzteil) bis dieser keine Energie mehr aufnahm.
Entladen habe ich den Akku bei zugegeben recht gemächlichen 2A, das Entladen hat also etwas gedauert.
- Beim ersten Zyklus konnte ich eine Kapazität von 530,74Wh messen.
- Beim zweiten Zyklus konnte ich eine Kapazität von 548,83Wh messen.
Damit wird die Herstellerangabe der Kapazität erreicht bzw. übertroffen!
Positiv auch, die Abschaltung bei einer zu tiefen Entladung hat sauber gegriffen, bei ca. 10,6V. Der Spannungsverlauf ist dabei aber recht flach. Heißt die Batterie liefert über geschätzten 90% der Kapazität eine Spannung im Bereich 13,x-12,xV. Erst ganz am Ende sinkt die Spannung rapide.
Dies ist ein normales Verhalten für LiFePO4 Akkus, siehe Wikipedia https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1f/LIFePO4_charge_discharge_diagram.svg/1024px-LIFePO4_charge_discharge_diagram.svg.png
Ich hätte Euch gerne ein eigenes Diagramm präsentiert, aber meine Software hat sich geweigert Diagramme über 12 Stunden Dauer aufzuzeichnen.
Etwas erstaunt hat mich die maximale Spannung, welche kaum 14V überschritt.
Aktuell befindet sich der Akku bei mir im Dauerbetrieb an einem Victron SmartSolar MPPT Laderegler, was problemlos klappt!
An jedem Blei Akku Ladegerät ladbar?
Ein großes Merkmal von LiFePO4 Akkus ist die Kompatibilität mit Geräten die eigentlich für Blei-Akkus gedacht sind.
Aber könnt Ihr wirklich jedes Blei-Akkuladegerät für einen LiFePO4 Akku nutzen? Die Antwort ist ein klares Jein. LiFePO4 Akkus benötigen ein 12V Ladegerät mit CCCV Ladetechnik. CCCV steht für constant current constant Voltage, heißt das Ladegerät muss den Ladestrom wie auch die Spannung limitieren.
Beispielsweise könnt Ihr einen LiFePO4 Akku an einem Labornetzteil laden indem Ihr die Spannung auf 14,6V stellt und den Strom auf beispielsweise 2A limitiert.
Die meisten Blei-Akkuladegeräte nutzen dieses Ladeverfahren! Allerdings will ich nicht meine Hand dafür ins Feuer legen, dass dies alle Geräte tun. Solltet Ihr doch ein inkompatibles Gerät erwischen sollten aber die Schutzschaltungen greifen und das war es.
Fazit
Ja ich kann Euch LiFePO4 Batterien im Allgemeinen nur empfehlen, gerade dann wenn Ihr eine recht zyklenintensive Anwendung habt. Dies kann bei einer Solaranlage oder einem Wohnmobil sein.
Hier sind LiFePO4 signifikant haltbarer als Blei Akkus und ja hier spreche ich aus Erfahrung. Zwar bekommt Ihr Blei Akkus mit 100Ah für um die 100€, aber diese 100Ah haben diese nicht lange wenn Ihr die Akkus tiefer entladet. Bei meiner kleinen Test DIY Solaranlage konnte ich 100Ah Blei-Akkus vielleicht 2 Jahre nutzen, ehe die Kapazität massiv gefallen ist (+- 20Ah).
Ein LiFePO4 hält 2000-3000 Zyklen, was sogar mehr ist als ein Lithium-Ionen Akku schaffen würde.
Dabei kann ich in diesem Fall auch speziell die Exmate(Creabest) 12.8V 42Ah LiFePO4 Batterie empfehlen. Diese konnte im Test die beworbene Kapazität von 538Wh erreichen bzw. sogar leicht übertreffen. Zudem ist diese für eine LiFePO4 Batterie nicht zu teuer und wirkt generell vernünftig gebaut. Auch der Überspannungsschutz, wie auch der Schutz vorm Tiefenentladen funktionierten tadellos!
Daumen hoch für Exmate(Creabest)!
- 548,83Wh echte Kapazität
- Haltbare und sehr sichere LiFePO4 Technologie
Sehr empfehlenswerte LiFePo4 Akkus sind die von Winston.
Hier gibt es eine 40Ah und 60Ah Version:
https://www.faktor.de/batterien/batterien-12v/winston-12v-batterien/lfp-12v-40ah-lifeypo4.html
https://www.faktor.de/batterien/batterien-12v/winston-12v-batterien/lfp-12v-60ah-lifeypo4.html
Ich habe die 60Ah Version als 24V verschaltet. Die Kapazität übersteigt die angegebenen 60Ah deutlich. Die Zellen sind für 3.000-5.000 Zyklen ausgelegt.
Und beim Vergleich mit Blei/AGM/Gelbatterien nicht vergessen, dass diese eher nur zu 50% entladen werden sollten, um die Kapazität zu erhalten. Danach ist genauso wichtig, diese Batterien schnellstmöglich wieder komplett zu laden.
All das hat man bei LiFePo nicht. Denen ist es egal, ob sie mit 40 oder 76% längere Zeit stehen. Und man kann gut und gerne 90% entnehmen. Bei den Erstgenannten halt nur die Hälfte.
Und das wiederum nivelliert den Kostenfaktor, denn ich brauche für die Kapazität der LiFePo zwei Blei/AGM/Gel
Hallo.
Sind die 2A Entladestrom normal, um die Kapazität zu messen?
Die Nominalkapazität solch eines Akku muss ja irgendeinen Entladestrom als Basis haben. Zu gering ist der Wert zu hoch, zu hoch ist er zu gering.
Ich habe ein ALC8500. Das kann max. 2,63A bei 12V.
Wenn Ich dessen Kapazitätmessungs-Funktion bei so einem Akku einsetzen könnte, kann ich die Kapazität prüfen. Was für ein Gerät oder Software war das, mit der kein 12h-Diagramm möglich war?
ich erinnere mich nicht an solche Probleme mit ChargeProfessional, und das war schon länger als 12h. Ich hatte da mal eine 220Ah-Bleibatterie getestet. Am Ende waren es wohl um 40Ah herum. Nicht mehr die Jüngste.
Wenn man bedenkt was das Monster wiegt, und wie groß der ist…..
Es handelt sich um einen Akku, der wohl aus dem KFZ-Bereich stammt. Evtl. moderne Autos mit Litium-Starterbatterie.
Dicke Pole, ein kleiner zweipoliger Anschluss (evtl. für eine Kontrollelektronik in einem Auto), eine Art „Entlüftungsrohr“ (Lithium hat doch nichts was entlüftet?!?)…
40Ah, 13,2V nominal, 14,8V Maximum.
Zitat: „An jedem Blei Akku Ladegerät ladbar?“
Ich las auch in Foren, dass man eine solche Starterbatterie auch mit einem normalen Autobatterieladegerät wie CTek XS7000 oder AEG LL 10.0 etc. laden könnte.
Das BMS regelt das, und die Werte sind eh vergleichbar mit denen von Blei. Auch Blei hat 14,8V maximal…
Die Person von der Ich sie habe ist kein Experte, hat auch nicht viel Wissen zur Technik, aber der meinte es dürfe auf keinen Fall in einem normalen Auto wo bisher Blei drin ist eingesetzt werden. Und es brauche ein spezielles Lithium-Ich habe wen ich es repariere ein XS7000 (wegen dem geschlossenen Aufbau ohne Lüfter brennen an schwierigen alten Bleibatterien wohl die Leistungfsteile auf dem Külblech durch) Ladegerät.
Aber auch funktionierend ein AEG LL 10.0. Heute wirbt jedes billige Ladegerät auch mit Lithium-Unterstützung, aber das hatte wohl noch nicht diese Angabe. Können die beiden Ladegerät eingesetzt werden?
Und gibt es da irgendeinen Nachteil gegenüber speziell als „Lithium-Ladegerät“ verkauften Ladegeräten? Z.B. weniger Zyklen…? Gibt es irgendeinen Grund doch ein extra Ladegerät zu kaufen?
Außer evtl. der Ladestrom.
Wie stark sollte der denn sein? Die CTek haben 7A, das AEG 10… Was ist maximal erlaubt, und was sollte man einsetzen (wegen der Lebensdauer bzw. Anzahl der Zyklen)?
10A wären ja nur 2,5% der Kapazität. 40A wären 10%. Kann man Lithium nicht mit maximal 1C und theoretisch mehr laden. 1C wären theoretisch 400W.
Was ist eigentlich mit den Lichtmaschinen von Autos, haben die „CCCV“? Ich habe in meinem alten Roller (Peugeot Buxy 50, Ich glaube von 1994) eine AGM-Batterie eingesetzt. Brauchen die auch CCCV?
Ich glaube da stand auch die Frage im Raum, ob die „Lichtmaschine“ des Roller für die Batterie geeignet ist. Ist jetzt drin, und kein Problem.
Ich will diese LiFePO4 zwar nicht als Starterbatterie einsetzen, aber es wäre gut zu wissen. Auch, weil man sie dann ohne Ladegerät am Zigarettenanzünder laden könnte.
Oder auch auf dem Roller etwas nachladen.
Was ist mit einem Spannungswandler von 12V auf 230V?
Kann man die herkömlichen Wandler nutzen, die man auch an Blei einsetzte? Ich habe hier noch einen Echtsinus-Wandler mit 600W. Ich weiß nicht wie viel A dauerhaft entnommen werden dürfen, aber wenn es wie in dem Beispiel hier 50A wären, passt das ja. 12×50=600. Als Starterbatterie (ich will sie als eine Art „Powerbank“ extrem auf dem Pedelec bzw. Pedelec mit Anhänger für Versuche mit Beamer etc. einsetzen, aber auch über den 230V-Wandler wärend der Fahrt den Pedelec-Akku per Ladegerät unterstützen) sind natürlich auch kurz mehr nötig.
Ich erinnere mich, dass das Teil im unteren Bereich ziemlich nervig piepte. Klar, so eine Bleibatterie soll ja nicht kaputt gehen. Bei diesen LiFePO4 mit BMS ist das eher nicht nötig. Da könnte Ich mir einen Schalter einsetzen der den Krach abschaltbar macht 😉 .
In eher wirtschaftlichen Artikel zur Akkutechnik heißt es glaube ich 2017 hätte die kWh nur ~€170 gekostet. Oder „167“. Da ging es um Technik für E-Autos-
Kann man googlen. Aber Ich finde nirgends Lithium-Akkus für den Preis.