Lithium-Eisen-Batterien, bekannt für ihr High Energiedichte und lang Zyklus Lebenwerden in Anwendungen wie Elektrofahrzeugen und der Speicherung erneuerbarer Energien immer beliebter. Die richtige Pflege ist für optimale Leistung, Langlebigkeit und Sicherheit unerlässlich. In diesem Leitfaden werden bewährte Vorgehensweisen zur Wartung dieser Batterien erläutert, einschließlich Ladeprotokollen und Lagerungstechniken.
Was ist eine Lithium-Eisen-Batterie?
Eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie (LiFePO4 oder LFP) ist eine Art Lithium-Ionen-Batterie, die für ihre leichte Struktur und hohe Energiedichte bekannt ist.
Die meisten Lithium-Eisen-Batterien enthalten mehrere LiFePO4-Zellen und eine BMS. Jede Zelle umfasst eine Kathode, eine Anode, einen Separator, einen Elektrolyten und zwei Stromkollektoren. Der Anode und Kathode speichern Lithium, während der Elektrolyt positiv geladenes Lithium durch den Separator transportiert. Diese Ladungsbewegung erzeugt StromspannungDadurch kann elektrischer Strom vom Pluspol zu Ihrer Anwendung und zurück zum Minuspol fließen.
Wie pflegt man eine Lithium-Eisen-Batterie?
Wiederaufladbare Lithium-Eisen-Batterien haben eine begrenzte Lebensdauer Lebensdauer und werden schließlich ihre Fähigkeit verlieren, eine Ladung dauerhaft zu halten. Daher sind die richtige Pflege und Wartung von entscheidender Bedeutung für die Langlebigkeit.
Die geschätzte Lebenserwartung einer Lithium-Eisen-Batterie beträgt je nach Nutzung 5–15 Jahre. Eine LiFePO4-Batterie kann bis zu 2000 vollständige Ladezyklen oder 6000 Teilzyklen liefern. Ein vollständiger Zyklus verläuft von der vollständigen Ladung zur vollständigen Entladung und dann zurück zur vollständigen Ladung. Wenn Batterien über einen längeren Zeitraum nicht verwendet werden, kann dies ihre Lebensdauer verkürzen und zu Ausfällen führen.
Wir empfehlen, alle 6–12 Monate mindestens einen vollständigen Wartungszyklus (Laden auf 100 % SoC, Entladen auf 100 % DoD, dann Laden auf 50 % SoC) für alle nicht verwendeten Lithiumbatterien und -zellen durchzuführen. Überprüfen Sie die gelagerten Batterien auf ausreichende OCV (Leerlaufspannung). Verwenden Sie dazu die Tabelle unten für die empfohlene Mindestlagerspannung. Wenn die Spannung während der Wartungskontrollen niedrig ist, empfiehlt Holo Battery, die Batterie bei Bedarf aufzuladen.
| Spannungsbereich (V) | Lithiumeisenphosphat-Produkttyp |
| 3.3-3.4 | Einzelne Zelle |
| 13.2-13.6 | 12-V-Akku |
| 26.4-27.2 | 24-V-Akku |
| 39,6-40,8 | 36-V-Akku |
| 52,8-54,4 | 48-V-Akku |
Für eine bessere Wartung von Zellen oder Batterien sollten Sie diese alle sechs Monate auf Anzeichen von Korrosion an den Anschlüssen und Probleme mit der Gehäuseintegrität überprüfen. Vermeiden Sie die Verwendung beschädigter Batterien, um Sicherheitsrisiken vorzubeugen.
LiFePO4-Akkus weisen während der Lagerung eine langsame Selbstentladung auf. Wenn sie jedoch über Bluetooth- oder WLAN-Funktionalität verfügen, kann sich die Entladerate aufgrund der Leistungsaufnahme des Moduls erhöhen. Die regelmäßige Überwachung des Ladezustands Ihrer Batterie ist für die Erhaltung ihrer Gesundheit und die Aufrechterhaltung der Energieabgabe von entscheidender Bedeutung.
Um den Zustand Ihres Akkus zu messen, verfolgen Sie die Laufzeit Ihrer Anwendung als einfache Metrik. Legen Sie eine Basis fest, indem Sie die anfängliche Laufzeit Ihrer neuen Lithiumbatterie aufzeichnen, um sie mit zunehmendem Alter vergleichen zu können. Dieser Benchmark kann je nach Anwendung und Konfiguration des Akkus variieren.
Wie lade ich eine Lithium-Eisen-Batterie auf?
Ein Lithium-spezifisches Batterieladegerät sorgt für einen vollständigen Ladezyklus. Unsere LiFePO4-Ladegeräte nutzen die intelligente 3-Stufen-Ladung, um tiefentladene Akkus wiederzubeleben.
Darüber hinaus maximiert die optimierte Ladetechnologie sowohl die Leistung als auch die Lebensdauer, indem sie die Batteriekapazitäten effektiv nutzt.
Erfahren Sie mehr im Artikel „So laden Sie Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) auf“.
Welche Laderate verlängert die Lebensdauer einer Lithium-Eisen-Batterie?
Ladegeräte werden basierend auf der Batteriekapazität ausgewählt. Lithiumbatterien können mit Laderaten von bis zu 1 C (ihrer vollen Kapazität) aufgeladen werden, während Blei-Säure-Batterien unter C/3 aufgeladen werden sollten. Beispielsweise lädt eine 9-Ah-Lithiumbatterie mit 9 Ampere, während eine 9-Ah-Blei-Säure-Batterie mit etwa 3 Ampere aufgeladen werden sollte.
Um die Lebensdauer Ihres LiFePO4-Akkus zu verlängern und Ausfallzeiten zu reduzieren, wird empfohlen, ihn im Bereich von C/4 bis C/2 aufzuladen. Für einen 10-Ah-Akku bedeutet dies, dass mit 2,5 A bis 5 A geladen wird, wobei 2,5 A ideal sind. Wenn Sie zwischen einem 2A- und einem 5A-Ladegerät wählen müssen, entscheiden Sie sich für das 2A-Ladegerät, um die Batterielebensdauer trotz einer längeren Ladezeit von etwa 5 Stunden zu maximieren.
Der Ladeabschaltstrom wird normalerweise auf 2,5–5 % der Batteriekapazität eingestellt, was bei den 10-Ah-Beispielen zu einem Abschaltstrombereich von etwa 0,25–0,50 A führt. Die meisten Ladegeräte handhaben diese Abschaltung automatisch, ohne dass manuelle Anpassungen erforderlich sind.
Universelle Ladegeräte bieten die Flexibilität, verschiedene Chemietypen auszuwählen und so die besten Spannungsbereiche und geeignete Abschaltmechanismen bei Erreichen der vollen Ladung zu gewährleisten. Beispielsweise können diese Ladegeräte bei Lithiumbatterien automatisch abschalten oder bei versiegelten Blei-Säure-Batterien (SLA) in den Erhaltungslademodus wechseln, was die Sicherheit und Effizienz des Ladevorgangs erhöht.
Langzeitlagerung
Berücksichtigen Sie bei der Langzeitlagerung von Batterien die unterschiedlichen Anforderungen für SLA- und Lithiumbatterien.
Lagern Sie SLA-Batterien nahe einem Ladezustand (SoC) von 100 %, um Sulfatierung zu verhindern, die die Kapazität aufgrund der Bildung von Sulfatkristallen verringert. Lithiumbatterien sollten bei etwa 50 % SoC gelagert werden, um die Stabilität des Pluspols aufrechtzuerhalten und einen dauerhaften Kapazitätsverlust zu vermeiden. Spezifische Richtlinien zur Lagerung von Lithiumbatterien finden Sie in unserer engagierter Führer.
Selbstentladungsraten wirken sich auch auf die Lagerung aus: SLA-Batterien haben eine hohe Selbstentladungsrate und sollten in der Erhaltungs- oder Erhaltungsladung bei nahezu 100 % SoC gehalten werden. Im Gegensatz dazu haben Lithiumbatterien eine geringere Entladerate und erfordern möglicherweise nur eine minimale Erhaltungsladung, wenn keine parasitären Verbraucher wie bei Bluetooth-Modulen vorhanden sind.
Wie verhindert man, dass eine Lithium-Ionen-Batterie korrodiert?
Holo Battery hat Funktionen in unsere integriert Batterieklemmen um Korrosion zu bekämpfen. Allerdings können Batterien trotz Pflege mit der Zeit korrodieren.
Sie können Korrosion minimieren, indem Sie die folgenden Schritte befolgen:
- Lagern Sie Ihre Batterie in einer kühlen, trockenen Umgebung, um Korrosion zu reduzieren und ihre Haltbarkeit zu verlängern.
- Versiegeln Sie die Anschlüsse zur optimalen Vorbeugung mit einem Sprühschutzmittel aus dem Autoteilehandel.
- Überprüfen Sie die Pole Ihrer Lithiumbatterie regelmäßig und reinigen Sie sie mit einem weichen, trockenen Tuch, wenn sie schmutzig erscheinen, um spätere Ablagerungen zu vermeiden.
