Gefährlich hohe Ausgleichsströme 'reloaded'

  • Die Sau der angeblich zerstörerisch hohen Ausgleichsströme beim Zusammenschalten von vollen und leeren Bleiakkus ist ja jahrelang durch diverse Foren getrieben worden, ohne dass hierdurch jemals irgendwelche Schwierigkeiten aufgetreten sind.


    Allerdings:


    Bei LiFePO4-Batterien ist das anders!


    Denn weil Lithium-Batterien einerseits gegenüber Bleiakkus eine knallharte Spannungslage aufweisen, also bei weitem nicht im selben Maße wie Bleibatterien in der Spannung nachgeben, wenn hohe Lade- oder Entladeströme fließen und sie andererseits gegenüber zu hohen Ladeströmen sehr empfindlich reagieren, kann es hier eben doch zu Schäden kommen, wenn man solche Batterien mit anderen mit stark unterschiedlichen Ladezuständen hart zusammenschaltet.


    Bestes Praxisbeispiel ist z.B. eine weitgehend entladene LiFePO4-Bordbatterie im Wohnmobil, die über Trenn-Relais oder Trenn-MOSFET an die primäre Bordelektrik angeschlossen ist. Wird der Motor gestartet, wird sofort danach die Bordbatterie mit dem Primärnetz (also Starterbatterie und Lichtmaschine) verbunden. Wenn die (Blei-)Starterbatterie in diesem Moment aufgrund ihres Ladezustands eine deutlich höhere Spannungslage aufweist als die LiFePO4-Bordbatterie, fließt zwangsläufig sofort ein Strom von meist deutlich mehr als 100A und zwar viel länger, als er zwischen einer vollen und einer leeren Bleibatterie fließen würde! Hinzu kommt noch die Lichtmaschine, die problemlos noch einmal 100A oben drauf sattelt, so dass jetzt deutlich mehr als 200A (es können durchaus auch mal 400 - 500A sein!) in die LiFePO4-Bordbatterie fließen. Das findet die natürlich gar nicht gut und reagiert ihrerseits sofort mit massivem Lithium-Plating! Einzelne Vorgänge dieser Art werden vielleicht unbemerkt bleiben, aber wenn man Lithium- oder LiFePO4-Batterien genauso simpel an das primäre Bordnetz anschließt wie früher Bleiakkus, werden Enttäuschungen kaum ausbleiben. Zumal man die oft viel zu hohen Ladeströme ja nicht erkennt, wenn nicht gerade ein Batteriemonitor mit Ladestromanzeige eingebaut ist, sich Kabel fühlbar erhitzen oder Sicherungen durchbrennen.


    Hinzu kommt die ausgesprochene Empfindlichkeit von LiFePO4-Batterien gegenüber hohen Ladeströmen bei Kälte (Temperaturen unter 0°C): Hier sind oft schon Ladeströme von 50A zuviel des guten!


    Daher sei an dieser Stelle der Rat gegeben, Lithium-Batterien immer über Ladewandler bzw. Ladebooster (beides meint dasselbe, nämlich strombegrenzende Gleichspannungswandler) an das Primärnetz anzuschließen. In diesem Fall werden die Ladeströme stets auf den Maximalstrom des Ladewandlers begrenzt. Sie können unter keinen Umständen höher ansteigen! Die zusätzliche Geldausgabe für einen Ladewandler ist natürlich nach der Ausgabe von viel Geld für die Lithium-Bordbatterien höchst unwillkommen, aber dieses Geld ist wegen der deutlichen Lebensdauerverlängerung der Lithium-Batterie definitiv optimal angelegt. Beachtet man diesen wesentlichen Unterschied in der Behandlung von Lithium-Ionen und LiFePO4-Batterien, verlängert sich deren Lebensdauer ganz wesentlich. Zwar sind LiFePO4-Akkus noch nicht lange genug auf dem Markt, um abschließend belastbare Aussagen über die zu erwartende Lebensdauer machen zu können, jedoch legen alle bisher verfügbaren Daten die Annahme nahe, dass 10 Jahre und mehr problemlos erreichbar sind. Dies natürlich nur, wenn man die teuren Batterien nicht misshandelt...


    Grüße, Tom

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