Batterie-Praktikabilität
Zeit ist Geld. Die beste Batterie nützt wenig, wenn man sich ständig darum kümmern, oder - schlimmer - einen Kümmerer beauftragen muss.
Eine Batterie muss einfach funktionieren. Im Idealfall wartungsfrei und noch besser wenn der Batteriezustand aus der Ferne überprüft werden kann bzw. die Batterie selbst Probleme meldet - sollten mal welche auftauchen. Genau diese Idealsituation wird von einer Lithium-Eisenphosphat (LiFePO oder kurz LFP) Batterie mit BMS (Batterie-Management-System) erreicht.
Alle Nachteile die mit alten Batterie-Technologien einhergehen (wie Blei-Säure, Nickel-Eisen, Nickel-Cadmium etc.) sind eigentlich für moderne LiFePO Batterien irrelevant. Vielleicht macht es dennoch Sinn hier einen Vergleich aufzuführen um zu sehen, wie groß der Vorteil gegenüber diesen alten Technologien wirklich ist:
| Eigenschaften | Blei-Säure | LiFePO4 | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Energiedichte MJ/kg | 0,11 | 0,32-0,64 | Energie/Gewicht |
| Energiedichte MJ/l | 0,25 | 0,35-0,9 | Energie/Volumen |
| Zyklenfestigkeit | 1000-2000 | 2000-5000 | SoC 100<->20 |
| typ. Lebensdauer | bis 10J | 20-25J | 200 Zyklen/Jahr |
| nutzbare Kapazität | 50-60% | 80% | gem. Entwurf. |
| Wirkungsgrad | 70-85% | 90-98% | von Ladestrom |
| Belastbarkeit | 0.1C | bis 10C | s.u. C-Koeff. |
| Keine H₂ Ausgasung | ❌ | ✔️ | Knallgasgefahr! |
| wartungsfrei | ❌ | ✔️ | |
| ohne Brandgefahr | ✔️ | ✔️ | |
| t-Bereich entladen | 0-55°C | -45-55°C | empfohlen 20-40°C |
C-Koeffizient
Der C-Koeffizient bezeichnet den Lade- bzw. Entladestrom (allgemein "Strombelastbarkeit") auf die maximale Kapazität einer Batterie bezogen. Man kann somit leicht feststellen welche Strombelastung eine Zelle aushält. Angenommen eine Zelle hat 400Ah, dann besagt ein C-Koeffizient von 3 ("3C"), dass diese Zelle bis zu 1200A abgeben oder aufnehmen kann. Ein C-Koeffizient von 1, wären dann 400A und ein C-Koeffizient von 0.5 entsprechend 200A.
Die von PetaJoule verwendeten LiFeYPO₄ Zellen sind bis 10C spezifiziert, werden von uns aber so dimensioniert, dass im Betrieb eine Belastung von max 0.5 bis 1C auftritt. Um sich ein Bild zu verschaffen, können Sie hier in der Originalanleitung der Zellen des Herstellers Winston schmökern: