LIFEPO4 als Starterbatterie

[fignon83]

Ich befürchte nur, dass die Auswahl an "fertigen" Batterien mit derartigen BMS sehr klein sein dürfte, so dass Nichtbastler kaum an deren Vorteilen teilhaben können.

Gibt es schon, zumindest in Fernost, man weiss aber nie 100%, was wirklich verbaut wurde. Deswegen - und nicht nur wegen der Ersparnis wegen- bauen ja so viele selber (wobei "bauen" schon stark übertrieben ist, eher passt "zusammensetzen"). Ich habe z.B. ein 250A BMS verbaut, wo man alles einstellen kann und was im Zweifel auch mal kurzfristig 600A aushalten soll. Das ist nicht Standard.

[PK1]

Die LiFePo4 Starterakkus wurden meines Wissens nach ursprünglich für die Rennsportszene (Motorrad, Auto) entwickelt. Dort macht das auch Sinn, da ununterbrochen abgebremst und beschleunigt wird und hier 20kg weniger Masse von Vorteil sind. Aber beim Boot? Mir will sich der ultimative Vorteil hier nicht so ganz erschließen.
LG

[kurz]

Ich zB. habe nur 1 Bat als starter und Versorger zusammen. Ich denke, da könnte eine Lifepo4 Reserven bereithalten im Vergleich zu Blei. Ansonsten gebe ich dir Recht.

[PK1]

Zitat von kurz

Ich zB. habe nur 1 Bat als starter und Versorger zusammen. Ich denke, da könnte eine Lifepo4 Reserven bereithalten im Vergleich zu Blei. Ansonsten gebe ich dir Recht.

Ok, das macht dann natürlich Sinn, ein stromstarkes BMS vorausgesetzt. Ich habe diese hier (allerdings nur als Verbraucherbatterie in Verwendung): https://www.super-b.com/de/produkte/nomia-12v210ah
max. kontinuierlicher Entladestrom: 500A, Entladungspulsstrom 800A -> müsste sich für einen nicht zu großen Starter ausgehen...
BG

[tritonnavi]

Zitat von PK1

Die LiFePo4 Starterakkus wurden meines Wissens nach ursprünglich für die Rennsportszene (Motorrad, Auto) entwickelt. Dort macht das auch Sinn, da ununterbrochen abgebremst und beschleunigt wird und hier 20kg weniger Masse von Vorteil sind. Aber beim Boot? Mir will sich der ultimative Vorteil hier nicht so ganz erschließen.
LG

Als reine Starterbatterie finde ich LiFe bei Booten auch nicht besonders sinnvoll.
Ob sich die theoretisch höhere Lebensdauer auszahlt ist zudem noch fraglich, wenn man nicht gerade eine LiFe mit individuell einstellbarem BMS besitzt (s.o), denn eine reine LiFe-Starterbatterie wäre ansonsten immer ganz voll geladen.
Durch ein entsprechend leistungsfähiges, einstellbares BMS wäre die Geschichte noch teurer, als sie ohnehin ist.

[kurz]

von wegen vollgeladen:
Ich jedenfalls würde meine Lifepo4 (sollte ich dann kaufen) natürlich an solar dranhängen. Ich vermute mal, der Solarregler würde - auch wenn es einen Schalter für LifePo4 gibt - jeweils volladen ... Und das wäre ein Nachteil?

[tritonnavi]

Zitat von kurz

von wegen vollgeladen:
Ich jedenfalls würde meine Lifepo4 (sollte ich dann kaufen) natürlich an solar dranhängen. Ich vermute mal, der Solarregler würde - auch wenn es einen Schalter für LifePo4 gibt - jeweils volladen ... Und das wäre ein Nachteil?

Bei allen Li-Akkus ist Vollladen ein Nachteil bei der Lebensdauer, also genau umgekehrt, wie bei den Blei-Akkus.
Das sollte doch langsam bekannt sein.....

Deshalb werden viele Li-Akkus bewusst (direkt gesteuert über die Ladetechnik oder BMS) z.B. häufig nur bis 80% geladen. Z.B. auch E-Autos.

Viele Ladegeräte/-Regler, auch wenn sie über einen LiFe-Modus verfügen, können das nicht.

[kurz]

gut, jetzt müsste man noch abschätzen können, wie stark eine vollgeladene LifePo4 denn so leidet.

Immerhin muss man jetzt auch sagen: Wenn man eine LifePo4 nur zu 80% lädt, hat man auch nicht mehr den doppelten Ah-Bereich, den man im Vergleich zu einer Bleibat nutzen könnte.
In meinem Fall würde mir ja gerade eine vollgeladene LiBat etwas nützen, damit ich mehr Strom verbrauchen kann. Bin wegen Trailersegler mit dem Gewicht etwas limitiert...

[Rxinfinity]

Die 80 Prozent sind bei längerem Nichtgebrauch bzw über Winter gemeint. Aber auch wenn man in der Marina auf Landstrom hängt über längere Zeit senkt das Ladegerät (zb Victron Energy) die Batterie auf 80 Prozent ab um den Zelldruck zu verringern.

Sonst hat sie kein Problem mit 100 Prozent Ladung . Habe selber 580Ah Std Lifepo4 an Bord und kann aus Erfahrung Sprechen . Es ist ein Riesen Unterschied.

Als Starter Batterie benutze ich sie nur zu Not. Hab noch eine Optima Red Top .

Die eignet sich perfekt da sie auch Höhe Ladeströme aushält bis ca 15 Volt.

Gestartet hab ich mit Lifepo4 und einem 150Amp BMS schon meinen Mercruiser 7.4 V8 und auch einen Volvo Penta AD31 Diesel Motor ohne Probleme.

Da das BMS ja kurzfristig auch mehr Belastung zulässt.

[kurz]

Zitat von Rxinfinity

Die 80 Prozent sind bei längerem Nichtgebrauch bzw über Winter gemeint. Aber auch wenn man in der Marina auf Landstrom hängt über längere Zeit senkt das Ladegerät (zb Victron Energy) die Batterie auf 80 Prozent ab um den Zelldruck zu verringern.

Sonst hat sie kein Problem mit 100 Prozent Ladung . Habe selber 580Ah Std Lifepo4 an Bord und kann aus Erfahrung Sprechen . Es ist ein Riesen Unterschied.

Als Starter Batterie benutze ich sie nur zu Not. Hab noch eine Optima Red Top .

Die eignet sich perfekt da sie auch Höhe Ladeströme aushält bis ca 15 Volt.

Gestartet hab ich mit Lifepo4 und einem 150Amp BMS schon meinen Mercruiser 7.4 V8 und auch einen Volvo Penta AD31 Diesel Motor ohne Probleme.

Da das BMS ja kurzfristig auch mehr Belastung zulässt.

OK, dann könnte man jeweils im "Heimbetrieb" beim Solarregler die Sicherung rausnehmen, und nur bei "grösserer" Fahrt komplett volladen lassen. Oder Wenigstens über den Winter ungeladen lassen.

[tritonnavi]

Die meisten Ladegeräte, auch Victron, laden im Li-Modus erst einmal voll und danach senken sie die Spannung ab.
Durch die später abgesenkte Spannung brauchen ab dann vorhandene Balancer der Batterie nicht mehr zu arbeiten, was sicherlich positiv ist, aber der Ladezustand der Batterie bleibt dann trotzdem 100% und mit diesen 100% bleiben sie dann, abzüglich der geringen Selbstentladung, eventuell über Wochen.

Wenn man die Li-Batterien nur bis zu einem besser geeigneten Ladezustand laden möchte, sollte man die Ladespannung schon beim Aufladen gar nicht erst auf 14,X V kommen lassen.
Nur dann, wenn man z.B. von vornherein nur bis zu 13V bei einer 12V-LiFe lädt, hat die Batterie einen merklich geringeren Ladezustand als 100%.
Mit einigen Victron-Ladegeräten (u.a. auch die Kleinlader der bluesmart IP65 Serie) kann man eine zusätzliche individuelle Ladekennlinie kreieren, wo sich das gut einstellen lässt.

Manchmal wird empfohlen bei einer Lagerung über den Winter, einen Ladezustand von 60% ein zu stellen. Aufgrund der Selbstentladung über ein paar Monate ist dann i.d.R. sicher gestellt, dass 40% bis zur erneuten Nutzung nicht unterschritten werden und sich der Akku im Schnitt im günstigsten Ladezustandsbereich befindet.
Liontron empfiehlt z.B. über den Winter max. 80% Ladezustand. Wenn 100% keinerlei schädigende Wirkung hätten, gäbe es keinen Grund über längere Zeit 80% zu empfehlen.

Auch während kürzerer Stillstandphasen, die bei Sport-Booten auch über Sommer vorkommen, wären 80% Ladezustand ein guter Kompromiss, denn dadurch ist es dann möglich, dem Akku jederzeit 70% seiner Nennkapazität zu entnehmen. Wenn man die volle Kapazität braucht, lädt man halt kurz vorher die fehlenden 20% nach.

Winston rät z.B. daher z.B., LiFe-Akkus grundsätzlich so zu dimensionieren, dass der normale Kapazitätsbedarf 70% der Batterienennkapazität beträgt.

Dadurch hat man trotz Schonung der Batterie jederzeit rund 20-30% mehr Kapazität zur Verfügung, als bei einer 12V-Blei-Batterie gleicher Nennkapazität der Fall.
Bei Bedarf lässt sich das dann auch 40-50% in Relation zur Bleibatterie steigern.

Ich würde alle kostenintensiveren Li-Batterien in ähnlicher Weise schonen. So viel Mehrarbeit macht das nicht.
Beim E-Auto wird zukünftig im Normalfall 80% Ladezustand als Maximum für die Wallbox-Ladung eingestellt, so wie es die BA des Autos empfiehlt.....
Ernsthafte Aussagen, was das denn im Endeffekt real an Lebensdauer bringt, könnte man nur durch ansonsten identisch genutzte ständig voll geladene Batterien nach einiger Zeit durch Vergleich des SOH machen.

[ralf-boote]

Bei irgendeinem der LifePo4 Hersteller meine ich auf deren Seite gelesen zu haben (weiss nicht mehr, ob das Liontron oder jmd. anderes war), dass die reale Kapazität deutlich über der angebenen Kapazität liegt - wahrscheinlich wäre man dann bei den 80% im Bereich der angebenen Nennkapazität. Man müßte halt dann nur den max Ladezustand entsprechend limitieren, um die Batterie entsprechend zu schonen, hätte aber trotzdem vielleicht die "volle" Kapazität. Problem und Widerspruch dazu ist dann u.U. die Werbung der Hersteller, dass man die komplette angegebene Nennkapazität entladen kann, ohne die Batterie zu gefährden (Tiefentladung).
Beispiel: 200Ah Nennkapazität, aber 250Ah wären eigentlich möglich. Ladezustand 80% enspricht dann den Nennkapazität von 200Ah. Entlade ich diese 200Ah aber dann komplett (damit werben die Hersteller ja), bin ggf. schon im Bereich einer Tiefentladung, was Li-Batterien gar nicht abkönnen - sollte aber wohl das BMS dann verhindern, oder?
Alles nicht so einfach.. Auch halt das Thema mit der Lagerspannung, die bei ca. 3,8V/Zelle liegen sollte. Als Modellbauer bzw. -flieger entlädt man seine Li-Akkus nach Gebrauch vor längerer Lagerung dann mit entsprechenden Ladegeräten auf diese Lagerspannung und lädt dann möglichst kurz vor dem nächsten Flugtermin wieder voll - ist aber im Boot nicht so wirklich realistisch. Wobei es bei der Lagerspannung eigentlich (zumindest im Modellbau) hauptsächlich darum geht, den Akku mit möglichst wenig Energiegehalt so zu lagern, dass er dennoch nicht in eine Tiefentladung kommen kann. Je weniger Energiegehalt, desto "geringer" die Folgen, wenn der Akku dann doch mal hoch gehen sollte.

[sporty]

Zitat von tritonnavi

Bei allen Li-Akkus ist Vollladen ein Nachteil bei der Lebensdauer, also genau umgekehrt, wie bei den Blei-Akkus.
Das sollte doch langsam bekannt sein.....

Deshalb werden viele Li-Akkus bewusst (direkt gesteuert über die Ladetechnik oder BMS) z.B. häufig nur bis 80% geladen. Z.B. auch E-Autos.

Viele Ladegeräte/-Regler, auch wenn sie über einen LiFe-Modus verfügen, können das nicht.

Hi
Ist so nicht ganz korrekt.
Das mit der 80% Ladung und damit verbundener möglichst langer Lebensdauer gilt auch für Blei-Akkus.
Nach Auskunft namhafter Akku-Hersteller.

[kurz]

Zitat von sporty

Hi
Ist so nicht ganz korrekt.
Das mit der 80% Ladung und damit verbundener möglichst langer Lebensdauer gilt auch für Blei-Akkus.
Nach Auskunft namhafter Akku-Hersteller.

demnach schaden die Solaranlagen mit deren Reglern tätlich zig mal den Bleibatterien durch Vollladung...

[sporty]

Zitat von kurz

demnach schaden die Solaranlagen mit deren Reglern tätlich zig mal den Bleibatterien durch Vollladung...

Wenn sie erst bei Vollladung abriegeln, korrekt.
Dann wird nicht die größtmögliche Lebensdauer der Akkus erreicht.
Es steht aber temporär mehr Kapazität zur Verfügung.
Schädigung muss man das nicht unbedingt nennen.
Ist eine Frage der Abwägung.

[Oldskipper]

Über den Daumen gepeilt:
Ein LiFePo der jeweils zu 100% entladen wird schafft ungefähr 2000 Zyklen, bis er merklich an Leistung verliert.
Reduziert man die Entladung auf maximal 50% schafft man auch 10.000 Zyklen, bis merklicher Verschleiß spürbar wird. Bei regelmäßiger Entladung auf 80% sind 5-6000 Zyklen zu erwarten.

In unserer Bootsfahrerpraxis, werden wir nur sehr, sehr selten 100% entladen. Selbst 50% wird in der Mehrzahl der Zyklen eher selten erreicht. Selbst wenn man 100 Mal die 100% zieht und ansonsten nicht mehr als 80%, kann man immer noch locker mit 5000 oder mehr Zyklen rechnen.

Rechnen wir das mal in normale Nutzung um. Wieviel Tage seit ihr so an Bord im Jahr?

Sagen wir mal, ihr lebt dauerhaft an Bord. Dann hält der Akku ungefähr 16 Jahre. Da aber nicht jeder Tag ein Zyklus ist und Tage ohne Fahren und/oder mit Landstrom ja auch noch raus fallen, hält der Akku auch 20 Jahre oder länger.

Wer lebt aber schon dauerhaft an Bord? Die ganz Harten unter uns kommen vielleicht auf 150 Tage. Dann sind wir bei 40 Jahren Lebensdauer.

50 Tage an Bord? So alt kannst du garnicht werden.

Die Lebensdauer in Zyklen ist für Bootsfahrer irrelevant. Bei der Nutzung als Solarspeicher im Wohnhaus, sieht das etwas anders aus. Da läuft das Teil ja immer und wird auch öfter bis Anschlag entladen.

Mit einer üblichen Ladespannung von 14,4V kommt man kaum in den Bereich der 100% Volladung. Die angegebene Kapazität bezieht sich aber meistens auf diese Ladeschlussspannung, aber da geht auch noch mehr. An der oberen Ecke, gibt es daher auch keine Probleme, was die Lebensdauer angeht.

Jegliche Diskussion über Ladeparameter usw, ist zwar im Prinzip richtig, aber in der Praxis nicht relevant, da eventuelle Verkürzungen der Lebensdauer/Zyklenzahl völlig bedeutungslos sind.

Was aber überhaupt nicht betrachtet wird, und wozu man auch keine Werte findet, ist die chemische Alterung, mechanisch/thermische Belastungen usw. Ich könnte mir Vorstellen, die Teile verrotten eher, als das die Zyklenzahl erreicht wird. Wo da die Lebensdauer liegt???? 10 Jahre schaffen die sicher, aber die Datenlage ist dünn. Ob die 40 Jahre halten??

Einbauen und bei längeren Pausen abklemmen. Ansonsten einfach vergessen. Selbst ohne Spezialladetechnik wird man die kaum kaputt bekommen. Als letzte Instanz schaltet das BMS zum Schutz einfach ab.

[sporty]

Hi
So ist das wohl.
Die ganze Diskussion über Zyklenzahl, daraus resultierender Lebensdauer etc., relativiert sich durch z.B. individuelle Behandlung.

[Verbraucheranwalt]

Was Oldskipper schreibt dürfte stimmen - aber das Standard Daly BMS lässt es ja zu, dass man die Ladeschlussspannung, die Wiedereinschaltung und die minimale Entladespannung selbst festlegt. Also spricht nichts dagegen die Lifepo4 nur im Bereich 80 % max und 20 % minimal zu laden bzw. entladen.

Wenn man dann vor Anker liegt und unbedingt die letzten 20 % auch noch braucht, kann man das per Smartphone schnell regeln. Das ließe sich auch im Haus entsprechend anpassen.

Die Alterung über Zeit würde mich aber auch interessieren. Auch inwieweit da die Temperaturen eine Rolle spielen.

Gruß
Chris

[Oldskipper]

Zitat von Verbraucheranwalt

Was Oldskipper schreibt dürfte stimmen - aber das Standard Daly BMS lässt es ja zu, dass man die Ladeschlussspannung, die Wiedereinschaltung und die minimale Entladespannung selbst festlegt. Also spricht nichts dagegen die Lifepo4 nur im Bereich 80 % max und 20 % minimal zu laden bzw. entladen.

Wenn man dann vor Anker liegt und unbedingt die letzten 20 % auch noch braucht, kann man das per Smartphone schnell regeln. Das ließe sich auch im Haus entsprechend anpassen.

Die Alterung über Zeit würde mich aber auch interessieren. Auch inwieweit da die Temperaturen eine Rolle spielen.

Gruß
Chris

Also wenn ich jetzt nicht total verpolt bin, aktiviert die Einstellung der Ladeschlussspannung am BMS die Abschaltung der Batterie und die minimale Entladespannung ebenfalls.
Das BMS regelt ja nicht, sondern überwacht die zulässigen Betriebsparameter und schaltet bei Überschreitung der Grenzen einfach ab.
Stelle ich die Ladeschlussspannung auf 14,3V ein und die Lichtmaschine erreicht 14,4V wird die Batterie quasi abgeklemmt.

Die Ladetechnik muss innerhalb der Betriebsparameter der Batterie arbeiten. Wenn man was begrenzen will, muss man die Ladeschlusspannung an Lichtmaschine und Ladegerät begrenzen. Das BMS kann das nicht.

Also wenn ich jetzt nicht völlig verpolt bin....

[Verbraucheranwalt]

Zitat von Oldskipper

Also wenn ich jetzt nicht total verpolt bin, aktiviert die Einstellung der Ladeschlussspannung am BMS die Abschaltung der Batterie und die minimale Entladespannung ebenfalls.
Das BMS regelt ja nicht, sondern überwacht die zulässigen Betriebsparameter und schaltet bei Überschreitung der Grenzen einfach ab.
Stelle ich die Ladeschlussspannung auf 14,3V ein und die Lichtmaschine erreicht 14,4V wird die Batterie quasi abgeklemmt.

Die Ladetechnik muss innerhalb der Betriebsparameter der Batterie arbeiten. Wenn man was begrenzen will, muss man die Ladeschlusspannung an Lichtmaschine und Ladegerät begrenzen. Das BMS kann das nicht.

Also wenn ich jetzt nicht völlig verpolt bin....

Ich rede auch eher von der Ladung per Solar oder Wind. Dachte du meintest jetzt eher Lifepo4 als Verbraucherbatterien. Da kann ich die Parameter entsprechend einstellen so dass keine dauerhafte Vollladung erfolgt. Kann man aber wahrscheinlich auch direkt am Solar Laderegler machen. Das Thema Lima wurde hier doch schon ausführlich besprochen. Rein faktisch regelt doch das BMS die max. und min. Ladespannung. Die Frage ist ob die Lima das wegschalten der Batterie in ein paar Millisekunden einfach so mitmacht. Deshalb lädt man die Verbraucherbatterie auch besser nicht direkt per Lima sondern hat am besten eine normale Starterbatterie dazwischen.

Gruß
Chris

[Oldskipper]

Zitat von Verbraucheranwalt

Rein faktisch regelt doch das BMS die max. und min. Ladespannung. Die Frage ist ob die Lima das wegschalten der Batterie in ein paar Millisekunden einfach so mitmacht. Deshalb lädt man die Verbraucherbatterie auch besser nicht direkt per Lima sondern hat am besten eine normale Starterbatterie dazwischen.

Gruß
Chris

Ich glaube da liegt ein Denkfehler vor. Das BMS regelt nicht. Das schaltet die Batterie beim Erreichen von Grenzwerten einfach ab. Diese Grenzwerte sollten aber im Betrieb ja nie erreicht werden. Die Batterie soll ja möglichst nie abschalten. Dann fällt ja das Bordnetz komplett aus.

Möchte man die Ladung begrenzen, z.B. auf 80%, muss man nicht am BMS drehen, sondern am Solarregler/Ladegerät/Lichtmaschine.

Die Schaltschwellen des BMS sind nur so eine Art Notabschaltung. Da muss man nichts ändern.

Keine Regel ohne Ausnahme:
Es gibt BMS mit separatem Ladeeingang. Da könnte man das so machen. Die schalten nur den Ladeeingang ab und die Batterie bleibt weiter betriebsbereit. Allerdings werden die üblicherweise nicht verwendet.

[fignon83]

Ganz unabhängig davon, dass meine Starterbatterie aus den schon mehrfach geäußerten Gründen eine Bleisäure-Batterie bleibt und ich die LifePo4 nur als Verbraucherbatterie mittel B2B laden werde, bin ich mir aber eigentlich recht sicher, dass man via meines Standard-BMS von Daly die Ladespannung begrenzen kann und das beim Erreichen dieser Grenze die Ladung stoppt aber die Batterie dennoch betriebsbereit bleibt.

[Oldskipper]

Zitat von fignon83

......bin ich mir aber eigentlich recht sicher, dass man via meines Standard-BMS von Daly die Ladespannung begrenzen kann und das beim Erreichen dieser Grenze die Ladung stoppt aber die Batterie dennoch betriebsbereit bleibt.

Das wär ein Ding. Dann könnte man sich ja jegliche aufwändige Ladetechnik sparen.

Mr fehlt jetzt gerade die technische Phantasie dazu, wie das funktionieren soll, da ja die Ladespannung über die gleiche Strippe kommt wie der Lastausgang. Theoretisch ist das aber vorstellbar.
Kannst du das Mal genau ergründen?

[fignon83]

Kannst du das Mal genau ergründen?

Da muss ich erst die neuen Zellen hier haben und die Batterie neu aufbauen. Aber sobald ich alles zusammen habe, schaue ich noch mal nach. Vielleicht sind die chinesischen Versprechen aber auch nur zu blumig. Anderseits stoppt der ja auch die Ladung sobald die Temperatur auf unter 0 Grad geht (Ich habe +2Grad eingegeben, bin da lieber vorsichtiger), weiter entladen bie Minus-Temperaturen geht aber auf jeden Fall noch. Warum also nicht umgekehrt? Eine fundierte Begründung kann ich Dir aber nicht geben, zu wenig Ahnung

[Oldskipper]

Ich hab mal versucht mich schlau zu machen. Das ist teilweise gelungen. Tatsächlich schaltet die Batterie nicht einfach ab, wenn die Ladeschlussspannung erreicht wird. Stattdessen wird der überflüssige Ladestrom in Wärme verwandelt. Das BMS verbraucht den quasi. Damit wird die Ladung gestoppt.

Allerdings geht das nicht dauerhaft. Irgendwann wird es zu warm und schaltet sich ab. Die Manuals, die ich studiert habe, schreiben einerseits, man könne durch die Einstellung im BMS die maximale Ladung begrenzen, andererseits steht da ausdrücklich, man soll das aber am Ladegerät einstellen. Das macht nicht wirklich Sinn.

Da stehen auch sonst noch komische Sachen drin, die sich teilweise widersprechen.

Wer 100% sicher gehen will, lädt auch bei laufender Maschine nur über BtoB Ladegerät. Auch Batteriebooster genannt. Das ist sicher die eleganteste Lösung und man kann nichts versauen.