AGM - Ladezeit

Bei Bleiakkus ist es so, dass sie eine stark abfallende Ladekurve aufweisen. Man kann also den Ladestrom nicht "hineinpressen", sondern nur Ladespannung anbieten und der Bleiakku nimmt sich dann den Ladestrom, den er mag. Gerade wenn solche Akkus älter geworden sind bzw. sich der Ladezustand oberhalb von 50% befindet, sackt deshalb die Ladestromannahme auf eher geringe Werte ab. Für Anwendung an einer Solaranlage bedeutet das, dass der Akku die angebotene Solarleistung nicht annimmt, wenn sie zur Verfügung steht, sondern Solarleistung dann angeboten werden muss, wenn es dem Akku schmeckt. Das ist naturgemäß nur suboptimal, denn man möchte natürlich soviel von der begehrten Solarleistung einspeichern, wie es möglich ist. Mit Bleiakkus geht das aber aus dem genannten Grund nicht. Bei AGM-Batterien, die im Grunde auch nur Bleiakkus sind, geht das ebensowenig. Auch diese leiden an dem Problem, dass die Aufladung unter normalen Betriebsbedingungen durchaus 48h oder länger dauert und selbst nach dieser langen Zeit hat der Ladezustand trotzdem nicht 100% erreicht, sondern vielleicht 95%. Und der Rest dauert dann bis Braunschweig...

Ich hatte dieses Problem mal für Starterbatterien grafisch dargestellt:

Grüße, Tom

OK, aber zu Fuß sind es sicher auch ein paar Kilometer...

Ich bin schön länger von Bleibatterien für Solaranwendungen weggegangen, allerdings war der Grund hier die kurze Lebensdauer der verwendeten Gel-Batterien. Diese einfachen Bleibatterien sind einfach nicht für tägliche Zyklen gemacht, das halten sie schlicht nicht aus. Für Zyklenbetrieb funktioniert meiner Erfahrung nach nur die Röhrchentechnik (OPzS) zufriedenstellend, aber die sind groß, schwer, teuer und nicht so wirklich strombelastbar. Insgesamt m.E. Technik von gestern. Heute ist LiFePO4 die Technik der Wahl und die Preise sind in den letzten sechs Monaten brutal abgestürzt. Gut für die Kunden, weil der Preisabstand zwischen LiFePO4 und Blei inzwischen kaum noch vorhanden ist.

Grüße, Tom

Zitat von MB613

die 100´de AH für richtig teuer an Lifepo sich holen obwohl die ja schon die doppelte Leistung als Blei liefern...

Kann ich mir nicht vorstellen, denn 100 Ah sind 100 Ah, egal welche Batterie-Technologie???

Rainer.

Bei Lithium kann man die Kapazität nahezu ohne Kapazitätsverlust voll durchzykeln, was man bei Blei mit Blick auf die verbleibende Restkapazität und Lebensdauer der Batterie aber besser bleiben lässt und diese nur zur Hälfte nutzt. Daher der für die Praxis zutreffende Vergleich, dass 100Ah Lithium bzgl. der nutzbaren Kapazität 200Ah Blei entsprechen.

Hinzu kommt noch, dass Bleibatterien auch bei zurückhaltender Nutzung sehr schnell an Kapazität verlieren, was bei Lithium-Batterien nicht der Fall ist.

Grüße, Tom

Das ist aber größtenteils nur deshalb so, weil die Lithium gepusht ist (und deswegen auch teurer). Käme sie genauso schlicht und einfach daher, wie die Bleibatterie, wäre sie nicht weit ab von dieser. Oder anders ausgedrückt, würde man der Bleibatterie, genau wie der Lithium, 50 % mehr Kapazität und ein BMS gönnen, käme sie dieser wieder näher.

100 % Zyklen sind tatsächlich nur 60 % bzw. mit mehr eingebauter Kapazität gepusht.

Bei der Frage der Zyklenanzahl darf man gespannt sein, was uns die Zukunft, nachdem sie Gegenwart und Vergangenheit geworden ist, zeigen wird…

Rainer.

Gepusht? Was meinst Du damit? Das fabrikneue Lithium-Zellen mehr Kapazität haben als aufgedruckt? Naja! Das ist zwar manchmal der Fall (bis zu 5%, bei Bleibatterien gerne mal umgekehrt...), aber bei Qualitätsprodukten passen die Herstellerangaben meist sehr genau zu den technischen Daten. Der normale Kapazitätsverlust im Betrieb lässt sich mit einer Mehrkapazität jedenfalls nicht auffangen.

Zwischen Blei und Lithium liegen nutzungstechnisch wirklich Welten, was schlicht daran liegt, dass bei Bleizellen im Betrieb das Aktivmaterial ständig in größerer Menge umgeschichtet wird (Blei + Bleidioxid + Schwefel aus dem Elektrolyten zu Bleisulfat, bzw. Bleisulfat wieder zu Blei, Bleidioxid und Schwefel), wobei sich auch noch das Volumen der metallischen Gitterplatten recht stark verändert. Solche Materialumwandlungen gibt es bei Lithium-Zellen überhaupt nicht, weil dort nur Lithium-Ionen hin und her schwingen, ohne die Struktur des Trägermaterials dabei nennenswert zu verändern.

Ein BMS könnte die Misshandlung von Bleibatterien (Tiefentladung) natürlich verhindern, ist aber nicht selten selbst ein Ausfallgrund. Bei Lithium-Batterien braucht man es hauptsächlich deshalb, weil Lithium-Zellen bei Überladung keine Gasung besitzen, wie Bleizellen, über welche nach Vollladung weiterhin zugeführte Energie "verbraucht" wird. Bei Lithium-Zellen steigt dagegen die Spannung bei Überladung immer weiter an, bis sie zerstört werden. Das geht ganz fix. Zudem vertragen Lithium-Zellen Tiefentladungen nicht mal ansatzweise, sondern gehen dabei sofort kaputt, was bei Bleizellen auch nicht der Fall ist. Daher denke ich , dass man mit BMS bei Bleibatterien zwar einen gewissen Verlust Lebensdauer durch die zu Lebzeiten erlittenen Misshandlungen verhindern könnte, aber das Grundprinzip des Materialaustausches bleibt bei Bleizellen natürlich auch mit BMS bestehen und zerstört die Zellenstruktur. Das ist einfach ein systemischer Fehler im System der Bleizellen, welcher die Lebensdauer bei Zyklisierung eng eingrenzt. Weshalb es auch nie wirklich für längere Zeit funktionierende Elektroautos mit Bleibatterien gab.

Grüße, Tom

PS: Unser Smart Electric Drive ist jetzt immerhin im 12 Jahr und die Batterie ist, lt. Aussage des BMS, bei ca. 97% SOH. Fahrleistungen, Ladestromannahme und Reichweite bestätigen diesen Wert. Mit Bleibatterien fährt man vielleicht ein Jahr bei lausigen Fahrleistungen und Reichweiten und dann braucht man schon wieder neue Batterien (selbst ausprobiert im City EL, der mit Lithium-Batterien erst so richtig aufblüht). Blei ist eine simple Technik, billig in der Herstellung, gut zu recyclen, aber zur Verwendung als regelmäßig genutzter Stromspeicher eher ungeeignet. Das Gelumpe mag es einfach nicht, benutzt zu werden. Wenn man Bleibatterien dagegen kühl, trocken und gut geladen im Keller lagert, werden sie steinalt. Aber dafür kauft man sie doch nicht...

Naja, „gepusht“ ist vielleicht nicht richtig ausgedrückt, weil es ja anders nicht geht: Lithium-Batterien können nur zu 60 % genutzt werden, weshalb eben 40 % mehr eingebaut werden. Bei Blei sind es wohl 20 %. Damit stehen dann (Beispiel 100 Ah-Batterie) eben auch 100 Ah zur Entnahme bereit (zumindest bei einem seriösen Hersteller).

Zur Zeit, weil noch relativ neu, sind Lithium-Batterien nicht nur elektrisch, sondern auch emotional gut aufgeladen. Rational betrachtet kann ich mit obiger Aussage, Lithium-Batterien hätten die doppelte Leistung gegenüber Blei-Batterien nichts anfangen. Lediglich beim Masse-Leistungs-Verhältnis hat die Lithium bei gleichem Gewicht bestimmt die doppelte Leistung gegenüber Blei. Ansonsten sind 100 Ah = 100 Ah. Genauso die unsinnige Aussage: Bleibatterien kann man nur bis 50 % entladen, Lithium bis 100%. Na gut, ist nur dazu gedacht, den Verkauf von teureren Lithium anzukurbeln.

Was die zyklische Belastung angeht liegt die „alte“ Lithium mit der Blei gleichauf. Lediglich die LiFePO₄ hat eine zumindest 1,5 – 2-fache höhere Zyklenfestigkeit gegenüber Blei. Angegebene Zyklen von 6 – 10 Tausend müssen aber erst noch bewiesen werden. Übrigens sind Lithium-Batterien nicht teuer, denn ihre äquivalente Bleibatterie (PzS) liegt im gleichen Preissegment.

Zyklenfeste Bleibatterien (PzS) werden nur für die Industrie gebaut, weshalb sie dem gemeinen Mann unbekannt sind. Er kennt nur die leicht zyklischen Kleintraktionsbatterien und vergleicht diese dann mit der Lithium, was falsch ist. Die Lithium spielt in der 1. Liga, die Blei-Kleintraktion in der 2. (AGM) und 3. (Naß) Liga. Ein Vergleich ist also nicht zielführend, sondern Unfug! Auf Grund des besseren Masse-Leistungs-Verhältnisses läßt sich die Lithium eben ganz einfach in die Garnituren der Blei-Starter und sonstiger Größen einbauen und ergibt damit eine höherwertige, aber eben nicht mit der Kleintraktion auf Augenhöhe vergleichbare Batterie.

Zitat

Tom: selbst ausprobiert im City EL

Siehe oben. Hier vergleichst Du Äpfel mit Birnen. Klar bauen die die billigen Kleintraktion (AGM`s) ein, der Kunde kann ja was besseres nach kaufen. Mit einer zyklenfesten PzS-Bleibatterie würde der auch gut rollen, gibt es aber nicht in kleiner Ausführung. Dazu kommt noch die schlechtere Energiedichte. Hier ist Lithium unbestritten von Vorteil. Für die Kaltladung muß man sich halt etwas einfallen lassen.

Ein Kunde von mir hat einen Econelo. Ist 2 Jahre damit viel und gut gefahren und nun stand das Thema Batterie.

Mein Lithium-Angebot hat er auf Grund des Preises ausgeschlagen und wieder einen Satz AGM (72 V) für 600 Euro gekauft. Der Opa war damals aber schon 90 Jahre alt - konnte ich verstehen.

E-Pkw mit Bleibatterien konnte es aus einem einzigen Grund nie geben, die Batterie ist einfach zu schwer. Auch die Lithium ist noch reichlich (zu) schwer, aber darüber spricht man nicht. Die Versicherer erhöhen nur die Beiträge, weil Unfälle mit E-Autos gern mal schwerwiegender sind. Unbekannt dürfte auch sein, daß es massenhaft E-Fahrzeuge mit Bleibatterien gibt, wie Gabelstapler, Hubfahrzeuge, E-Golfcard, usw. und die laufen gut.

Rainer.

Zitat von AFA-Autobatterien

Naja, „gepusht“ ist vielleicht nicht richtig ausgedrückt, weil es ja anders nicht geht: Lithium-Batterien können nur zu 60 % genutzt werden, weshalb eben 40 % mehr eingebaut werden. Bei Blei sind es wohl 20 %. Damit stehen dann (Beispiel 100 Ah-Batterie) eben auch 100 Ah zur Entnahme bereit (zumindest bei einem seriösen Hersteller).

Sicher ist mehr Aktivmaterial in alle Arten von Batterien eingebaut, als tatsächlich zur Ladung und Entladung verwendet werden kann, einfach deshalb, weil das technisch leider nicht zu vermeiden ist. Diese Aktivmaterialien sind aber Ladung und Entladung nicht zugänglich. Üblicherweise wird die Elektrode mit etwas mehr Aktivmaterial ausgestattet, die eine tiefere Entladung schlechter verträgt. Dann ist die andere Elektrode eben zuerst "alle" und die Entladereaktion kommt in Ermangelung dieses Aktivmaterials zum Stillstand. Mit einer hierdurch bedingten höheren Kapazität von Lithium-Zellen hat das aber nichts zu tun. Entlädt man Lithium-Zellen bis zur zulässigen Entladeschlussspannung, kommt man ziemlich genau auf die aufgedruckte Nennkapazität. Mehr als diesen Wert kann die Zelle also nicht speichern und wieder abgeben.

Dasselbe gilt für Bleizellen: Man lädt sie voll auf, entlädt dann bis zur Entladeschlussspannung und die so entnommene Kapazität sollte dann der Nennkapazität dieser Zelle entsprechen. Jedenfalls wenn sie neu ist. Jedoch ist eine 100%ige Zyklisierung im Alltag besonders bei Bleizellen sehr schädlich für deren Lebensdauer, so dass allgemein dazu geraten wird, sie nur zur Hälfte zu entladen. Ihre Lebensdauer vervielfacht sich durch diese Maßnahme. Das heißt natürlich nicht, dass man sie nicht viel tiefer entladen könnte, wenn man denn wollte, aber das will man ja wegen des unerwünschten Verlustes an Lebensdauer gerade vermeiden und legt sich daher diese Beschränkung auf etwa 50% auf. Mehr Gründe hat diese Beschränkung nicht.

Da LiFePO4-Batterien auch bei Vollzyklisierung nur sehr gering an Lebensdauer verlieren, braucht man sich üblicherweise bei ihrer Nutzung nicht zu beschränken und kann die vollen 100% ihrer Kapazität durchzykeln. Im Vergleich zu bewusst nur zu 50% genutzten Bleibatterien ergibt sich dann natürlich der Unterschied in der effektiv zur Verfügung stehenden Kapazität von 2:1 im Verhältnis von Lithium- und Bleibatterien mit derselben Nennkapazität, was in der Praxis dann zu genau dem Umstand führt, dass eine voll genutzte 50Ah-Lithium-Batterie einer nur zur Hälfte durchgezykelten 100Ah Bleibatterie ebenbürtig ist. Man muss bei Bleibatterien also die doppelte Kapazität kaufen und mitschleppen, um überhaupt auf dieselbe entnehmbare Energiemenge zu kommen. Das relativiert den Preisvergleich zwischen einer 50Ah LiFePO4-Batterie und einer 100Ah Bleibatterie merklich, weil der Preisunterschied eher klein ist.

Mit Blick auf die enormen Vorteile von LiFePO4-Batterien bzgl. Lebensdauer, Spannungskonstanz unter hoher Last, Ladewirkungsgrad, Schnellladefähigkeit, Volumen und Gewicht halte ich eine Entscheidung für Bleibatterien wirtschaftlich wie praktisch für kaum mehr angemessen.

Etwas anderes ist es bei normal genutzten Starterbatterien, weil sie als Bleibatterien sehr preisgünstig sind und wegen ihrer bei normaler Nutzung langen Lebensdauer von oft mehr als fünf Jahren auch lange genug halten. Schon bei höheren Beanspruchungen wie Start/Stop-Systemen oder in Einsatzfahrzeugen sind aber auch bei Starterbatterien diejenigen auf LiFePO4-Basis in Leistung und Lebensdauer nicht zu übertreffen. Alle Versuche, mit irgendwie gepimpten Starterbatterien auf Bleibasis bei solchen Anwendungen auf ähnliche Leistungen und Lebensdauern zu kommen, haben meiner Erfahrung nach versagt.

Grüße, Tom

Moin Tom,

hast Du schon pers. Erfahrungen mit der Fa. Eco-Worthy gemacht?

Deren Shop verfügt nicht mal über ein Impressum und die Texte erscheinen mir manchmal "creativ übersetzt".

Ich zögere ein wenig bzgl. einer Bestellung...

Frohe Ostern!

Das ist die Firma Xiamen Eco-Sources Technology Co. Ltd., 3rd Floor, Hongye Building, Innovation and Pioneering Park, Xiamen, China. Über Erfahrungen mit der Qualität derer Produkte verfüge ich jedoch nicht.

Grüße, Tom

Dankeschön. Ich konnte keine Adresse auf deren HP finden.

Ich bestelle nicht gern in China. Aber der Preis ist so verlockend...

Ich stöbere noch ein wenig.

Frohe Osterzeit!

Mit der Preisdifferenz zwischen EK in China und VK chinesischer (und taiwanesischer) Produkte in Europa, unter Einbeziehung der Produktqualität bzw. des Haftungsrisikos bei Qualitätsmängeln, verdiene ich meinen Lebensunterhalt. Damit das möglichst gut funktioniert, braucht man entsprechende Erfahrung und eine erprobte Vorgehensweise im Umgang mit chinesischen Lieferanten. Wenn man das nicht berücksichtigt, kann man schon mal kräftige Nackenschläge kassieren. Darüber kann ich inzwischen Bücher schreiben...

Mein Tipp: Große und teure Bestellungen sollte man nur dann bei chinesischen Anbietern platzieren, wenn man deren Qualität gesichert kennt. Den ersten Schritt dazu hast Du getan, indem Du hier gefragt hast, auch wenn ich dazu nun gerade nicht viel schreiben konnte. Aber sicher wirst Du, wenn Du noch etwas weiterfragst, Leute finden, die damit mehr eigene Erfahrungen sammeln konnten als ich und dann so in der Lage sein, die richtige Entscheidung zu treffen.

Grüße, Tom