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Warum keine LiFePO4 verwenden?

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  1. Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: compe 07.04.20 - 09:09

    Man könnte doch statt Li-Ion oder Lipo-Akkus LiFePO4-Akkus verwenden?
    Die sollten Auslaufsicher und nicht brennbar sein.
    Warscheinlich kosten sie zu viel und haben nicht die Energiedichte eines LiIon-Akkus....

  2. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: Sharra 07.04.20 - 09:22

    Halbe volumetrische Dichte ist schon eine Hausnummer. Wenn du das doppelte Volumen, und das doppelte Gewicht für die gleiche Leistung benötigst, überlegst du dir auch 2x ob das jetzt wirklich Sinn macht.
    Dazu kommt, dass sie nur 3.2V statt 3.7V liefern.

  3. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: stop 07.04.20 - 09:30

    Das batteriemanagement is auch schwerer, da eines Nötig ist und die Spannung relativ gleich bleibt

  4. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: compe 07.04.20 - 09:44

    stop schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das batteriemanagement is auch schwerer, da eines Nötig ist und die
    > Spannung relativ gleich bleibt

    Ein Batteriemanagement ist doch auch bei LiIon-Akkus nötig oder nicht?

  5. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: Sharra 07.04.20 - 10:01

    compe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > stop schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Das batteriemanagement is auch schwerer, da eines Nötig ist und die
    > > Spannung relativ gleich bleibt
    >
    > Ein Batteriemanagement ist doch auch bei LiIon-Akkus nötig oder nicht?

    Ja natürlich, aber ein deutlich simpleres, weil die Schwankungen bei LiIonen-Akkus geringer sind.
    Wir reden dabei nicht von 20¤ je Pack Unterschied, aber bei Millionenstückzahlen sind auch 2 Cent ein drastischer Unterschied.

  6. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: John2k 07.04.20 - 10:41

    compe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Warscheinlich kosten sie zu viel und haben nicht die Energiedichte eines
    > LiIon-Akkus....


    Du hast dir doch die Frage schon selbst beantwortet.

  7. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: pk_erchner 07.04.20 - 10:56

    compe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > stop schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Das batteriemanagement is auch schwerer, da eines Nötig ist und die
    > > Spannung relativ gleich bleibt
    >
    > Ein Batteriemanagement ist doch auch bei LiIon-Akkus nötig oder nicht?


    Du willst also nicht wissen, wenn das Ding plötzlich leer oder voll ist?

    Die Dinger sind einfach plötzlich leer ... von jetzt auf gleich ... ohne Vorwarnung

    sehr unpraktisch

  8. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: Eheran 07.04.20 - 13:38

    >Das batteriemanagement is auch schwerer, da eines Nötig ist und die Spannung relativ gleich bleibt
    Andersrum: LiFePO4 ist einfacher, nicht schwerer. Mit einem 3s System kann man daher 1:1 12V Bleizellen ersetzen, ohne irgendeine zusätzliche Ladeelektronik, Balancing o.ä.

    Aber da man heute (seit Jahrzehnten) sowieso über Coulomb-counting die Kapazität misst, ist es einfach irrelevant wie die Spannung über den SOC schwankt. Es macht keinen Unterschied.

  9. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: Ely 07.04.20 - 14:47

    Der Ersatz ist nur eingeschränkt möglich. Die Spannung sinkt bei LiFePo4 erst stark ab, um dann nahezu konstant zu bleiben, dann geht es zum Ende hin plötzlich extrem schnell dahin. Jede Batterieanzeige, die auf Bleibatterien ausgelegt ist, zeigt mit LiFe Mist an.

    Zum Vergleich:

    Blei
    100% SOC 12.8 volts
    90% SOC 12.7 volts
    80% SOC 12.6 volts
    70% SOC 12.5 volts
    60% SOC 12.3 volts
    50% SOC 12.2 volts
    40% SOC 12.0 volts
    30% SOC 11.8 volts
    20% SOC 11.7 volts
    10% SOC 11.5 volts
    0% SOC 10.5 volts

    LiFe

    SOC - Volt - Volt einer Zelle bei 3S
    100% 14.60 3.65
    99% 14.45 3.61
    95% 13.87 3.46
    90% 13.30 3.32
    80% 13.25 3.31
    70% 13.20 3.30
    60% 13.17 3.29
    50% 13.13 3.28
    40% 13.10 3.27
    30% 13.00 3.25
    20% 12.90 3.22
    17% 12.80 3.20
    14% 12.50 3.12
    9% 12.00 3.00
    0% 10.00 2.50

    Hat die LiFe nich 20%, zeigt die für Blei gemachte Batterieanzeige noch voll an.

    Austauschen kann man das nur, wenn ein Batteriemonitor da ist und sich dieser auf die Batteriechemie einstellen läßt. Bei hochwertigen Systemen geht das, auch den Peukert-Effekt sollte der Batteriemonitor berücksichtigen.

  10. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: Eheran 07.04.20 - 15:26

    >Zum Vergleich:

    Das sollen die Leerlaufspannungen sein? Oder was? Die Leerlaufspannung ist so oder so völlig ungeeignet um irgendwie auf den SOC zu kommen. Die hängt mit der Dauer seit der letzten Belastung + Stärke der letzten Belastung ab. Dazu kommt noch die Temperaturabhängigkeit. Usw. usf.

    Unter (konstanter und bekannter) Last kann man mit der Spannung was machen, aber keinesfalls auf 10% SOC genau o.ä. Und wenn man schon so tief einsteigt, dann kann man beim Messgerät auch gleich einen korrektur-Widerstand (Spannungsteiler) einlöten, damit man wieder beim Spannungsbereich der vorher verwendeten Bleizelle ist. Oder man macht selbst die "Umrechnung" welche Spannung welchem Zustand entspricht (Spannungs-Ladezustand Diagramm bzw. Tabelle mit paar Zeilen)

    Jedenfalls ist Coulomb-counting (also integrieren des Stroms über die Zeit) schlichtweg Standard und daher sowas Spannungsbasiertes und ungenaues irrelevant. Damit sind Li-Ion und LiFePO4 und Pb und ... messbar.

  11. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: Ely 07.04.20 - 16:15

    Ob unter Last oder nicht ist erst mal zweitrangig. Ich habe ja geschrieben, daß die Entladekurve unterschiedlich ist und somit eine für Blei ausgelegte normale Batterieanzeige falsche Werte anzeigt. Darum auch der Hinweis auf den Batteriemonitor, der diverse Parameter berücksichtigen muß und sich einstellen lassen sollte.

    Wer also einfach eine LiFe ins Wohnmobil anstelle der Bleibatterie stellt, wird mit den üblicherweise einfachen Batterieanzeigen Probleme bekommen. Man kann die LiFe zwar technisch (Spannung) austauschen, das funktioniert, aber man sollte dennoch wissen, was da noch alles dranhängt.

    Wir haben einen Batteriemonitor (Victron 712 smart) im Reisemobil, der sich entsprechend auf die Batteriechemie einstellen läßt, darunter auch LiFe. Aber das ist in Reisemobilen oder Booten eher selten der Fall, die normalen Bordanzeigen taugen nur für Blei.

  12. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: Eheran 07.04.20 - 19:09

    >Ob unter Last oder nicht ist erst mal zweitrangig.
    Wenn du schon konkret Werte auflistet: Nein, dann ist es wichtig. Andernfalls kann ich auch anfangen irgendwelche Zahlen zu tippen ;)

    Eine für Blei ausgelegte normale Batterieanzeige, die wirklich nur die Spannung misst, misst halt auch viel Unsinn und ist nur ein Schätzeisen. Da kann man sich selbst dann auch die Spannung angucken, statt irgendeine "Übersetzung" von Spannung zu Ladezustand.

    >Wer also einfach eine LiFe ins Wohnmobil anstelle der Bleibatterie stellt, wird mit den üblicherweise einfachen Batterieanzeigen Probleme bekommen.
    Ja, wenn es sowas heute noch gibt (sehr interessant), dann funktioniert das nicht mehr richtig. Ohne Spannungsteiler vorm/im Messgerät geht es bei solchen simplen Geräten nicht.

  13. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: tscs37 08.04.20 - 08:32

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > >Das batteriemanagement is auch schwerer, da eines Nötig ist und die
    > Spannung relativ gleich bleibt
    > Andersrum: LiFePO4 ist einfacher, nicht schwerer. Mit einem 3s System kann
    > man daher 1:1 12V Bleizellen ersetzen, ohne irgendeine zusätzliche
    > Ladeelektronik, Balancing o.ä.
    >
    > Aber da man heute (seit Jahrzehnten) sowieso über Coulomb-counting die
    > Kapazität misst, ist es einfach irrelevant wie die Spannung über den SOC
    > schwankt. Es macht keinen Unterschied.


    Es gibt leider trotzdem noch unterschiede; Bleiakkus können mehr Strom abgeben. Selbst Solarakkus können pro kg und pro m³ mehr Ampere raushauen als LiFePo. Wichtig vor allem bei ICE Motoren die beim Anfahren gerne mal 70+ Ampere ziehen, wenn auch nur für ein paar hundert Millisekunden. Jede Lithiumbatterie wird das nur ein paar mal überleben.

    Zumal das Aufladen einer Bleibatterie totsimpel ist; Spannung anlegen. Du kannst so eine Batterie ohne Probleme wie einen gepolten Kondensator behandeln und das Teil wird trotzdem relativ lange und gesund leben.

  14. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: Eheran 08.04.20 - 14:39

    Ich bin mir nicht sicher, wie du darauf kommst?
    Ich hab hier HeadWay 38120SE Zellen von vor ~7 Jahren. Nix dolles. Als 3p Konfiguration mit (nur) 30Ah können die dauerhaft(!) 300A abgeben. Zeig mir mal wie groß ein Bleiakku dafür sein muss und dann vergleichen wir Gewicht, Größe und Kapazität. Und dann rechnen wir noch nach wieviel davon nach 7 Jahren übrig ist, selbst ohne einen Ladezyklus, der Starterbattrien ja quasi tötet. Wohingegen Solarakkus zwar die Zyklen können, dafür aber keinen hohen Strom.

    Ende vom Lied ist: Die Leistungsdichte von LiFePO4 ist etwa Faktor 5 über Bleiakkus.

  15. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: mrballz 08.04.20 - 17:37

    ist es an der stelle nicht denkbar die ladezustandsmesselektronik(+programmierung dieser) in/an der zelle selbst zu verbauen? so dass sogar gemischte systeme einen akkumulierten wert liefern können?

    kosten vs nutzen?



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 08.04.20 17:38 durch mrballz.

  16. Re: Warum keine LiFePO4 verwenden?

    Autor: Eheran 09.04.20 - 08:20

    Dann müsste man für die rein spannungsbasierte Anzeige eine andere Spannung erzeugen. Das wäre deutlich komplizierter als alles andere, zur Not aber durchaus möglich. Etwa wenn man in einem Oldtimer die Originalanzeige nutzen will und es daher einfach keine Alternativen gibt.

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