Lithium Batterie kaufen - worauf sollte man achten?

Lithium-Batterie kaufen – worauf sollte man achten?

In diesem Beitrag zeigen wir euch, worauf ihr beim Kauf einer Lithium-Batterie achten solltet und erklären euch die wesentlichen Unterschiede der verschiedenen Lithium-Batterien auf dem Markt.

In diesem Beitrag zeigen wir euch, worauf ihr beim Kauf einer Lithium-Batterie achten solltet und erklären euch die wesentlichen Unterschiede der verschiedenen Lithium-Batterien auf dem Markt. Zusätzlich geben wir euch einen kurzen Einblick zu den wichtigsten Eigenschaften einer guten LiFePO4-Versorgungsbatterie.

Lithium-Batterien erfreuen sich einer immer höher werdenden Beliebtheit. Besonders im Camping-Bereich gibt es eine regelrechte Aufbruch-Stimmung und viele Wohnmobil-Besitzer tauschen ihre alten AGM oder Blei-Batterien durch neue Lithium-Eisenphosphat Batterien aus (LiFePO4). Aber auch in anderen Bereichen werden Lithium-Batterien mehr und mehr zum Goldstandard. Z.B. als Energiespeicher von Photovoltaikanlagen.

Inzwischen ist der Markt für Lithium-Batterien ziemlich groß. Auf der Suche nach einer passenden Lithium-Batterie fragen sich die meisten, worauf man achten sollte und warum die Preisunterschiede so groß sind.

Im nachfolgendem Beitrag erfahrt ihr, warum nicht jede Lithium-Batterie gleich ist und worauf ihr beim Kauf einer solchen Batterie achten solltet.

Zellenart

Einer der wichtigsten Unterschiede zwischen den vielen Lithium-Batterien ist die verbaute Zellenart. Grundsätzlich unterscheidet man bei LiFePO4-Versorgunsbatterien zwischen drei Zellenarten:

Prismatische Zellen sind rechteckig und durch ihre Bauform deutlich platzsparender als andere Zellen-Typen. Zusätzlich haben diese Zellen eine höhere Energiedichte als Rund- oder Pouch-Zellen. Ein weiteres Merkmal ist die Robustheit: Prismazellen sind unempfindlich in Sachen Vibrationen und Temperaturschwankungen. Aufgrund dieser Merkmale zählt diese Zellenart als die langlebigste und hochwertigste im Bereich der LiFePO4-Batterien.

Prismazellen

Zylindrische Zellen ähneln in ihrem Aufbau herkömmlichen AA-Batterien. Sie haben ein breites Einsatzspektrum und sind einfach auszutauschen. Durch ihre zylindrische Bauform sind sie nicht sehr platzsparend und auch die Energiedichte leidet darunter.

zylindrische lithium lifepo4 zellen
Zylindrische Zellen

Diese Zellen sind flach und flexibel und werden vorwiegend in Beuteln aus Aluminium oder Verbundmaterial gefertigt. Perfekt geeignet sind die Pouch-Zellen für Anwendungen im Bereich der tragbaren Elektronik. Ein Nachteil dieser Zellenart ist die relativ hohe Anfälligkeit gegenüber Beschädigungen aufgrund der instabilen Außenhülle.

Pouch Zelle
Pouch-Zelle

Zellenqualität

Neben der eigentlichen Zellenart ist die Zellenqualität von entscheidender Bedeutung. Bei Lithium-Batterien unterscheidet man zwischen Grade A, B und C, wobei “Grade A” die höchste Qualitätsstufe bildet.

Doch wie unterscheiden sich diese Qualitätsstufen genau voneinander?

Akkuzellen, die mit “Grade A” gekennzeichnet sind, erfüllen die höchsten Qualitätsstandards. Bei der Qualitätskontrolle des Batterieherstellers erfüllen diese Zellen jede einzelne Spezifikation. Diese sind unter anderem wichtige Parameter wie: Kapazität, Selbstentladerate, Spannung, Innenwiderstand, Lebensdauer, Zyklenverhalten und mehr. Grade A-Zellen werden unter anderem in der Automobilbranche verwendet.

Als “Grade B” bewertet man Zellen, die beim Batterienhersteller bei einem der vielen Qualitätschecks durchfällt. Grade B-Zellen können somit eine höhere Selbstentladerate, schlechteres Zyklenverhalten und eine geringere Lebensdauer haben als Grade A-Zellen.

Akkuzellen werden produktionstechnisch bedingt für längere Zeit gelagert. Weisen die Zellen nach ihrer Lagerung hohe Werte bei der Selbstentladerate oder einen Kapazitätsverlust (> 5-10%) aus, so werden diese auf Grade C zurückgestuft. Auch erhöhte Innenwiderstände oder Ausbauchungen führen zu einer Abwertung.

Das Problem bei den Qualitätsstufen ist, dass es leider keine Norm für die Bewertung der Zellen gibt. So ist es durchaus geläufig, dass Batteriehersteller, die ihre Batterien mit Grade B oder Grade C Zellen ausstatten, den wahren Grade vertuschen und eine Qualitätsstufe höher bewerben.

Battery-Management System (BMS)

Häufig hört man bei Lithium-Batterien vom sogenannten BMS (Battery-Management System). Doch ist ein BMS zwingend notwendig? Und was macht ein BMS überhaupt?

Das eingebaute BMS in einer Lithium-Batterie ist ein entscheidendes Merkmal zur Qualität der Batterie – Denn BMS ist nicht gleich BMS. Viele Lithium-Batterien haben zwar ein integriertes BMS, jedoch sollte man darauf achten, dass dieses auch alle nötigen Schutzfunktionen mit sich bringt.

Folgende Schutzfunktionen eines BMS sind wichtig:

  • Überlastschutz
  • Tiefentladeschutz
  • Überspannungsschutz
  • Aktives Zellen-Balancing
  • Schutz gegen Kurzschlüsse
  • Temperaturschutz (Ladevorgang wird bei unter 0 °C abgebrochen)

All diese Schutzfunktionen sorgen dafür, dass die Lithium-Batterie eine deutlich höhere Lebensdauer zu erwarten hat.

Das BMS sorgt auch für eine intelligente Ladesteuerung der Batterie, sodass in den allermeisten Fällen ein Austausch mit AGM- oder Blei-Batterien ohne Veränderung der Ladeinfrastruktur geschehen kann.

Zusätzlich zu den Schutzfunktionen lässt sich dank einem smarten BMS auch der Ladezustand überwachen, z.B. per Bluetooth.

Leistungsfähigkeit            

Ein entscheidender Unterschied zwischen den vielen LiFePO4-Batterien auf dem Markt ist die Leistungsfähigkeit der Batterie.

Damit ist die maximale Entladung sowie Ladung der Batterie gemeint. Diese Werte werden in Ampere (A) angegeben und sind insbesondere wichtig bei einer Batterie, wenn man leistungsstarke Geräte anschließen will – Z.B. einen großen Wechselrichter.

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Lebensdauer/Ladezyklen

Die voraussichtliche Lebensdauer von Lithium-Batterien wird in Ladezyklen angegeben. Mit einem Ladezyklus ist dabei eine vollständige Ladung sowie Entladung gemeint.

Hersteller von Lithium werben dabei mit einer immensen Anzahl von Ladezyklen. Zu beachten ist bei der Anzahl der beworbenen Ladezyklen aber auch die dazugehörige Entladetiefe. So werben einige Hersteller zwar mit vielen möglichen Ladezyklen, aber lediglich mit einer geringen Entladetiefe.

Beispiel: Eine Batterie schafft 2000 Ladezyklen bei vollständigem Ent- und wieder Aufladen (100 %). Entlädt man dieselbe Batterie jedoch jedes Mal nur bis 50 % und wieder auf 100 %, so sind laut diesem Modell über 6000 Ladezyklen möglich. Bei einer Entladung von 30 % wären theoretisch sogar 15.000 Zyklen möglich.

Es ist zu beachten, dass diese Werte Laborwerte sind. In der Praxis müssten schon optimale Bedingungen herrschen, um an diese Spitzenwerte zu gelangen.

Deshalb ist es viel wichtiger, dass die Batterie über ein gutes BMS verfügt, welches die Batterie vor groben Fehlverhalten schützt. Z.B. Aufladen bei zu niedriger Temperatur, Kurzschluss, Überspannung und Unterspannung. Diese Schutzfunktionen leisten den größten Beitrag, dass eine Lithium-Batterie lange lebt.

Heizung

Lithium-Batterien gibt es mit und ohne eingebaute Heizmatten – aber wofür werden diese überhaupt benötigt?

Das ist ganz einfach: LiFePO4-Batterien sollten nicht unter 0°C geladen werden, das würde die Zellen stark beschädigen (Entladung unter dem Gefrierpunkt ist unproblematisch). Um dieses batterietypische Problem zu umgehen, gibt es Lithium-Batterien mit eingebauten Heizmatten. Wird die Lithium-Batterie bei Minusgraden an Ladestrom angeschlossen, wird die Ladung der Batteriezellen dank des BMS geblockt. Stattdessen werden die integrierten Heizmatten mit dem Strom versorgt. Die Heizmatten bringen die Batteriezellen über die kritische Temperaturgrenze und anschließend gibt das BMS die Ladung der Lithium-Batterie wieder frei.

Lithium-Batterien mit Heizmatten sind meistens mit einem Zusatz zu erkennen wie z.B. „Polar“, „Arctic“ oder „Low Temperature“.

Supervolt BatterieDauer (von -20C° auf +10C°)Verbrauch
Supervolt Ultra 100Ah40 min60 W
Supervolt Polar 100Ahca. 1 h85 W
Supervolt Polar 150Ahca. 1,5 h175 W
Supervolt Polar 180Ahca 1 h145 W
Supervolt Polar Logo

Bauform/Gehäuse

LiFePO4-Batterien gibt es mittlerweile in vielen Formen und Größen zu erwerben. Je nach Einsatzort gibt es mehr oder weniger passende Bauformen. Neben der Bauform der Batterie ist auch das Gehäuse an sich für den Einsatzzweck sehr entscheidend.

Viele Hersteller bieten Batterieformen an, die speziell als “Untersitzbatterie” beworben werden. Diese Bauformen passen bestens unter die gängigsten Sitze von Wohnmobilen.

Auch spezielle “Slim”-Varianten für enge Zwischenräume gibt es bei einigen Anbietern zu kaufen.

Zusätzlich zur Bauform ist das eigentlich Gehäuse der Batterie entscheidend für den Einsatzzweck. Wer seine Batterie auf Booten oder in Offroad-Fahrzeugen verwenden will, sollte unbedingt darauf achten, dass diese wassergeschützt sind.

Garantie

Eine lange Garantiedauer ist automatisch auch ein großer Vertrauenszuschuss an die Batterie. Nur die wenigsten LiFePO4-Batterien Hersteller gewähren mehr als die gesetzlich verpflichtenden 2 Jahre Gewährleistungspflicht.

5 Jahre Garantie Label

Bluetooth

Batterien mit einem BMS können auch über ein Bluetooth-Modul verfügen. Mit einer Bluetooth-Verbindung zum BMS lassen sich die wichtigsten Daten der Batterie ablesen, z.B. per App.

So kann man sich externe Geräte zum Ablesen der Batteriedaten sparen und Echtzeitdaten der Batterie abrufen.

Kundenservice

Da Lithium-Batterien nicht gerade wenig kosten, ist ein guter Kundenservice goldwert. Beim Kauf einer Lithium-Batterie sollte man bei der Auswahl des Händlers achten, wie er seine Retouren abwickelt.

Auch ein technischer Support sollte selbstverständlich sein. Beim Einbau einer Batterie in ein bestehendes oder neues System gibt es unter Umständen einige Fragen zu klären. So ist sehr hilfreich, wenn ein Ansprechpartner bei solchen Fragen zur Verfügung steht.

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