Lithium Batterien statt AGM?

Hallo Lothar,

mit hoher Stromentnahmemöglichkeit meinst Du vermutlich nicht einen hohen Entladestrom (z. B. für einen 1000 oder 2000 W-Wechselrichter), da Dein "Problem" ja der Kompressorkühlschrank ist. Du meinst die entnehmbare Kapazität?
Die "höhere entnehmbare Kapazität" von Lithium gegenüber Blei hört man immer wieder, muss aber etwas differenzierter betrachtet werden.

Zunächst mal: Aus einer vollgeladenen neuen 200 Ah Lithium-Batterie kannst Du 200 Ah entnehmen. Aus einer vollgeladenen 200 Ah Bleibatterie auch. Nur kann es sein, dass die Bleibatterie etwas schneller altert, deshalb rechne mal nur mit der 0,8-fachen Kapazität. Also müsstest Du Dir 250 Ah Blei hinstellen und hättest auch auf längere Sicht die gleiche Kapazität wie mit 200 Ah Lithium. Bei tiefen Temperaturen schwächeln beide. Welche von beiden mehr, kann man pauschal nicht sagen, kommt auf die konkrete Ausführung an. Für Kühlschrankbetrieb ist aber die Leistungsfähigkeit bei tiefen Temperaturen auch nicht von Belang.
ACHTUNG: Für die Bleibatterie habe ich für Alterung nur 80 % der Nennkapazität angenommen. Diese hat sie am Ende ihrer Lebensdauer. Damit sollte man rechnen, weil sie ja auch noch nach einigen Jahren die Anforderungen erfüllen soll. Diese Daten sind gesichert, weil für Bleibatterien langjährige Erfahrungen vorliegen. Für Li-Batterien ist das nicht garantiert. Dort gibt es gute und schlechte. Die guten sind durch sehr große Zyklenzahl nicht totzukriegen und halten auch 10 Jahre kalendarisch durch. Die schlechten können am Anfang genausogut sein, aber dann z. B. nach 5 Jahren einen plötzlichen Tod sterben. Leider kann ich Dir zu den Winston-Batterien keine Qualitätsdaten nennen.

Drei Nachteile hat die Bleibatterie gegenüber der Lithium-Batterie und zwei Vorteile.
Nachteile:
- Langsamere Ladung (Beschreibung siehe unten)
- Gewicht
- Amperestunden-Durchsatz geringer (Beschreibung siehe unten)
Vorteil:
- Preis
- Einfache Ladetechnik. Die Lithium-Batterie braucht BMS (Battery Management System) als Schutz vor Über- und Tiefentladung und Balancer (gleicht die unterschiedlichen Zellspannungen aus, wenn die Zellen nicht exakt gleich reagieren).

Lansamere Ladung:
Die Bleibatterie nimmt mit zunehmender Ladung immer weniger Ladestrom auf. Macht die Lithium-Batterie zwar auch, aber weitaus weniger ausgeprägt, als die Bleibatterie. Bei der Bleibatterie brauchst Du mindestens 12 Stunden, wenn sie ziemlich entladen war, um sie wieder voll zu laden. Da ändern auch keine superduper Ladegeräte oder irgendwelche tollen Booster/B2B-Lader etwas dran.
Wenn Du die Zeit hast, die Bleibatterie vollzuladen, sind also die 250 Ah-Bleibatterie (wegen der Reserve für Alterung) und die 200 Ah-Lithium-Batterie gleichwertig.

Amperestunden-Durchsatz:
Bei der Lithium-Batterie wird wohl kaum ein Wohnmobil-Nutzer an die Grenze der Zyklenzahl kommen, bevor die Batterie aus Gründen der kalendarischen Alterung die Grätsche macht. Aber auch bei der Bleibatterie muss man erst mal rechnen, wie viel Strom man pro Tag verbraucht und wie viele Zyklen dieses Tagesverbrauchs die Bleibatterie liefern kann. Es macht dabei kaum einen Unterschied, ob z. B. 500 Mal die volle Kapazität entnommen wird oder 1000 Mal die halbe. Natürlich ist die Anzahl der möglichen Zyklen bei voller Entladung deutlich geringer als bei haber oder drittel Entladung. Vermutlich kommt daher das hartnäckige Gerücht, dass man Bleibatterien maximal zur Hälfte entladen dürfe. Die Menge an Amperestunden-Durchsatz ist bei jeder Entladetiefe annähernd gleich. (Gilt natürlich nur für Versorgungsbatterien, nicht für Starterbatterien. Ich hoffe, das sollte klar sein.)

Ein Unterschied zwischen Li- und Blei-Batterien kann nicht pauschal als Vorteil oder Nachteil des einen oder anderen Systems gewertet werden. Die Bleibatterie muss nach Entladung sofort wieder aufgeladen werden. Sieht erst mal aus wie ein Nachteil, macht aber die Ladetechnik sehr einfach. Die Li-Batterie kann ohne weiteres im (teil-)entladenen Zustand gelagert werden, ohne Schaden zu nehmen. Im Gegenteil, Lagerung bei 50 % Ladezustand bekommt ihr am besten. Da man aber immer den vollen "Vorrat an Strom" haben möchte, hält man eben auch die Lithium-Batterie ständig voll. Das verringert ihre Lebensdauer (vor allem in Kombination mit hohen Temperaturen), womit sich ihre Vorteile etwas relativieren.

Für Antriebszwecke (Elektroauto) sind die Vorteile der Lithium-Ionen-Batterien natürlich unabdingbar. Aber ob man dies im Wohnmobil braucht und den sehr deutlichen Mehrpreis dafür bezahlten will, muss jeder selbst entscheiden. Wenn man den Platz hat und keine Gewichtsprobleme, dann ist man mit ca. 300...350 Ah Bleibatterien genausogut bedient wie mit 200 Ah Li-Batterien. Diese "Überkapazität" der Bleibatterien sorgt dafür, dass bei kurzer Fahrt ungefähr gleich viel Ladung geladen werden kann wie bei den Lithium-Batterien. Und wenn man die Schnell-Ladung nicht braucht, reichen auch - wie oben beschrieben - 250 Ah locker aus. Man muss nur dafür sorgen, dass die Bleibatterien immer rechtzeitig wieder ganz voll geladen werden (durch Solar oder Landstrom).

Ist jetzt ganz schön lang geworden, der Text. Aber mit den zwei Aussagen in Folge "Ich würde AGM nehmen" und "Ich kann dir die LiFeYPO4 Zellen nur empfehlen!" kann Lothar wahrscheinlich ziemlich genau gar nichts anfangen.
Ich habe versucht, Dir ein bisschen Entscheidungsgrundlage zu liefern, Lothar.

Gruß
Matthias

Zitat von Rossi1964

Bei zweimal 95 Ah Blei kannst du aber nur einmal 95Ah nutzen. Sonst kommst du in die Tiefenentladung deiner Batterien.

Das stimmt nicht und ich hoffe, ich habe es im vorherigen Beitrag deutlich genug erklärt.

Zitat von ManfredK

Gilt es nicht die typische Entladeschlussspannung eines Akkus zu beachten, um eine vorzeitige Alterung des Akkus bei zyklischer Beanspruchung zu vermeiden z.B. runde 2V Zellspannung (Ruhespannung) bei Blei-Säure Batterien (egal ob flüssig, AGM oder GEL) und ca. 3,0 V bei Lithium-Ionen Akkus? (Blei-Säure Akkus hätten demnach eine Restkapazität von ca. 35 - 40% unter denen sie nicht entladen werden sollten - wenn es sich denn irgendwie vermeiden lässt)
Zumindest bei Blei-Säure Batterien geht man bei Spannungen unterhalb von ca. 11,9 V von einer sehr stark zunehmenden Alterung des Akkus aus

Die Entladeschlussspannung ist per Definition die Spannung, bis zu der ein Akku entladen werden darf - ich glaube, so weit sind wir uns einig?
Die Nennkapazität eines Akkus ist so definiert, dass der Akku aus dem voll geladenen Zustand mit dieser Kapazität entladen werden kann, bis die Entladeschlussspannung erreicht wird. Weiter darf man nicht entladen, weil dann die Spannung sehr steil abfällt.

(Bei großem Entladestrom ist die Entladeschlussspannung kleiner, weil da der Spannungsabfall durch den Innenwiderstand der Batterie und noch ein paar andere Nebeneffekte dazu kommen. Wenn man dann bei Hochstrom-Entladung bei dieser niedrigeren Entladeschlussspannung den Strom abschlatet, steigt die Spannung nach einiger Zeit auch wieder bis auf die für kleinen Strom gültige Entladeschlussspannung an. Lassen wir das mal außer Acht und sprechen wir nur über kleine Entladeströme von < ca. 0,1 C, also 1/10 der Kapazität [Ah] in A.)

Die Entladeschlussspannung liegt bei den meisten Blei-Akkus bei ca. 10,5 ... 10,8 V und das ist die Spannung, bei der der Akku noch nicht geschädigt wird. Man soll ihn allerdings möglichst bald danach wieder aufladen, aber das ist ja ein anderes Thema. Bei neuer Batterie kann man also die volle Nennkapazität entnehmen, ohne ihr zu schaden. Bei gealterter Batterie, die z. B. nur noch 80 % ihrer Nennkapazität hat, nattürlich nur noch diese 80 %.

Woher stammen denn Deine Zahlen von den 12,0 bzw. 11,9 V, die niemals unterschritten werden dürfen? Schau mal in irgendein Datenblatt einer Bleibatterie: Nicht überall ist die Entladeschlussspannung angegeben, aber dort, wo sie steht, liegt sie immer zwischen 10,5 und 10,8 V (also 1,75...1,8 V/Zelle).

Gruß
Matthias

Christian, jetzt musst Du erst mal prüfen, bei welchem Entladestrom der Tiefentladeschutz abgeschaltet hat. Wenn da gerade ein sehr großer Strom geflossen ist (Wechselrichter?), dann hätte der Tiefentladeschutz zu früh abgeschaltet, wenn er ausschließlich die Spannung als Kriterium hat. Wenn aber die 10,8 V im Leerlauf bzw. bei geringem Entladestrom (Größenordnung unter 20 A) erreicht werden, dann ist schlicht und einfach Deine Batterie am Ende. Sie hat dann eben nur noch 50 % der ursprünglichen Nennkapazität.

Gruß
Matthias