LiFePO4 - Batterien

Moderne Batterietechnologien im Camper-Einsatz

Moderne Batterietechnologien wie Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) und Lithium-Ionen-Batterien haben die Welt der Camper revolutioniert. Während traditionelle Bleibatterien (AGM oder Gel) lange Zeit die bevorzugte Wahl für viele Anwendungen waren, bieten die Lithium-basierten Batterien beeindruckende Vorteile in Bezug auf Effizienz, Lebensdauer und Leistung. LiFePO4-Batterien haben allerdings im Laufe der letzten Jahre die Lithium-Ionen Batterien quasi vollständig aus dem Wohnmobil-Segment verdrängt, da sie in Sachen Brandgefahr deutlich sicherer sind. Keine Ahnung von Watt und Ampere? Dann lies dir erstmal die Basics durch

Vorteile von LiFePO4-Batterien auf einen Blick

In unserem Beitrag zu den klassischen Batterietypen haben wir bereits erörtert, dass die Verwendung einer AGM- oder Gelbatterie eine absolut gangbare Möglichkeit ist, um Strom im Camper zu speichern. Doch welche Vorteile bieten sich, wenn wir auf eine neuere, aber auch teurere Technologie umsteigen? 

LiFePO4-Batterien bieten eine wesentlich längere Lebensdauer mit mehr enorm viel mehr Lade- und Entladezyklen im Vergleich zu Bleibatterien. Auch weisen LiFePO4-Batterien eine höhere Ladungseffizienz auf, was zu schnelleren Ladezeiten und weniger Energieverlust führt.

Ein weiterer Vorteil ist eine bessere Nutzbarkeit der Kapazität der Batterie. Im Gegensatz zu einer klassischen AGM-Batterie, gegen die wir hier die LiFePO4 stellen wollen, können wir die wirkliche Nennkapazität für unsere elektrischen Geräte im Camper verbrauchen.

Stellt man die beiden Typen gegenüber, bedeutet das, dass du die 100 Amperestunden der LiFePO4 auch wirklich fast komplett nutzen kannst. Bei der Bleibatterie sieht das anders aus. Denn ihre Spannung sinkt bei halber Entladung so weit ab, dass sie Gefahr läuft, Schaden zu nehmen. Vor allem, wenn dies häufig passiert. Du kannst von den 100 Amperestunden der Bleibatterie also nur 50 nutzen.

Außerdem sind LiFePO4 Batterien schnellladefähig. Sie können pro Stunde ca. 50% ihrer Gesamtkapazität an Ladestrom aufnehmen. Dies ist einer der Gründe, warum du unbedingt einen passenden Ladbooster zu deiner LiFePO4 verbauen musst (mehr Infos siehe unten). Dieser begrenzt die Leistung, um die Lichtmaschine und den Kabelbaum deines Campers nicht zu überfordern.

AGM-Batterien können mit einem Ladebooster auch durchaus schnell aufgeladen werden. Jedoch ist zu beachten, dass sich die Aufladung für die letzten 20 Prozent deutlich verlangsamt. Um von 80 auf 100 Prozent Batterieladung zu kommen, musst du zusätzliche vier Stunden einrechnen, obwohl die restliche Batterie in deutlich kürzerer Zeit geladen wurde. 

Gewichtsvergleich

Vergleicht man eine LiFePO4 und eine Bleibatterie mit der selben Amperestundenzahl zeigt sich, dass die Lithium Batterie deutlich leichter ist. Denn eine AGM- oder Gelbatterie mit 100 Amperestunden wiegt schnell 20 Kilogramm oder mehr. Eine LiFePO4 hingegen liegt bei etwa 12 Kilo. Zieht man dann noch die Info von eben heran, dass nur die Hälfte der Kapazität der Bleibatterie wirklich nutzbar ist, wird klar: Wenn ich 100 Amperestunden nutzbare Kapazität möchte, wäre das Gewicht der Bleibatterie fast viermal so hoch wie das der LiFePO4. Und das schlägt sich natürlich auch im Platzverbrauch des Speichers nieder. Wie viel Batteriekapazität du benötigst, kannst du mit Hilfe unseres Batterierechners herausfinden.

Tiefentladung: LiFePO4-Batterien können sicherer tief entladen werden, ohne Schäden zu riskieren, im Gegensatz zu Bleibatterien, bei denen genauestens darauf geachtet werden muss, dass die Spannung nicht zu sehr abfällt.

Wartungsfreiheit: Während AGM- und Gelbatterien als wartungsarm gelten, sind LiFePO4-Batterien vollständig wartungsfrei.

Nachteile von LiFePO4 gegenüber Bleibatterie

Doch muss es doch ein paar Haken an der ach so tollen Lithium-Variante geben, oder? Das gibt es. Unsere Kritik: LiFePO4-Batterien sind in der Anschaffung deutlich teurer, weshalb sie vor allem für kleinere Strom-Setups einfach nicht immer notwendig sind. Wer jedoch ein größeres Setup plant, sollte beachten, dass die längere Lebensdauer und der geringere Ersatzbedarf die höheren Anschaffungskosten einer LiFePO4 ausgleichen können.

Bei sehr niedrigen Temperaturen können LiFePO4-Batterien außerdem weniger leistungsfähig sein. Durch Isolierung und beheizte Batteriegehäuse oder einer Selbstheizungsfunktion* können LiFePO4-Batterien zwar auch bei niedrigen Temperaturen effizient genutzt werden. Für diese Ausstattung zahlt man aber natürlich auch wieder drauf.

Detaillierte Anleitung zum Betrieb einer LiFePO4-Batterie

Spannung und Ladekurve: Im Vergleich zu AGM-Batterien, die typischerweise eine Ladespannung von etwa 12,6 V haben, benötigen LiFePO4-Batterien eine höhere Ladespannung, üblicherweise etwa 13,4 V, um vollständig aufgeladen zu sein. Diese unterschiedlichen Anforderungen an die Ladespannung sind entscheidend, da eine nicht optimale Ladespannung die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen kann.

Anpassung der Ladeinfrastruktur: Um eine LiFePO4-Batterie optimal zu nutzen, ist es wichtig, dass die Ladetechnik entsprechend angepasst wird. Ein wesentliches Gerät in diesem Zusammenhang ist der Ladebooster*. Ein Ladebooster, der speziell für LiFePO4-Batterien konfigurierbar ist, sorgt dafür, dass die Batterie mit der richtigen Spannung und Ladekurve geladen wird. Wird ein für AGM-Batterien ausgelegter Ladebooster verwendet, kann dies die Lebensdauer der LiFePO4-Batterie verkürzen, da dann die Ladekurven nicht optimal abgestimmt sind.

Risiken ohne Ladebooster: Ohne einen geeigneten Ladebooster kann eine LiFePO4-Batterie aufgrund ihres geringen Innenwiderstands zu viel Strom aus der Lichtmaschine ziehen. Dies kann zu einer Überlastung der Lichtmaschine führen, Kabel können durchbrennen und neben möglichen Schäden an der Batterie, gefährdet das auch dich selbst und deine Mitreisenden.

Installation des Ladeboosters: Der Ladebooster wird direkt an die vorhandene Starterbatterie angeschlossen. Bei einem Anstieg der Spannung, der typischerweise auftritt, wenn der Motor läuft und die Lichtmaschine arbeitet, aktiviert der Ladebooster die Ladung, um die LiFePO4-Batterie effizient zu laden. Für Batterien mit einer Kapazität um die 100Ah ist ein Ladebooster mit einer Ladeleistung von ca. 20A bis 30A angemessen.

Vorsichtsmaßnahmen: Es ist wichtig, die Spezifikationen Ihrer Fahrzeugelektronik und der Lichtmaschine zu kennen. Nicht jedes System ist für hohe Lade- oder Entladeströme ausgelegt. Überprüfe vor dem Kauf eines Ladeboosters, welche Art von Lichtmaschine in deinem Fahrzeug verbaut ist. Die Lichtmaschine sollte nicht ständig an ihrer maximalen Kapazität betrieben werden. Ebenso ist es wichtig, den Kabelquerschnitt zu überprüfen, der von der Lichtmaschine zur Batterie führt. Ein zu geringer Kabelquerschnitt  kann zu Problemen führen. In diesem Beitrag findest du die Formel zur Berechnung es Kabelquerschnitts oder du nutzt ein Tool zur Berechnung des optimalen Kabelquerschnitts, um sicherzustellen, dass alle Komponenten korrekt dimensioniert sind und sicher betrieben werden können.

‍