Alles, was Sie über das Laden von LiFePO4-Akkus wissen müssen

Unsere Kunden sind oft verunsichert, was das Laden von Lithium-Eisenphosphat-Akkus betrifft. Daher haben wir die häufigsten Fragen gesammelt, um diesen Artikel zu erstellen. Wenn Kunden ihre Blei-Säure-Batterien durch LiFePO4-Akkusersetzen, möchten sie oft wissen, ob sie ihr altes Ladegerät weiterverwenden können.

LADEN SIE LIFEPO4-AKKUS AUF KEINEN FALL MIT EINEM BLEI-SÄURE-LADEGERÄT.

Dies würde die Leistung und Lebensdauer Ihrer LiFePO4-Akkus beeinträchtigen. Lassen Sie uns in die Details rund um das Laden von Lithium-Eisenphosphat-Akkus eintauchen.

Was ist die grundlegende Physik des Ladens von LiFePO4-Akkus?

LiFePO4-Akkus haben aufgrund ihres Materials spezifische Ladeeigenschaften. Die Ladekurve unterscheidet sich von der von Blei-Säure-Batterien. LiFePO4-Akkus sind für ihren einfacheren Ladeprozess bekannt. Sie haben eine relativ flache Ladekurve, was bedeutet, dass sie mit konstanter Spannung geladen werden können, ohne dass komplexe Ladealgorithmen nötig sind.

Lademodus eines LiFePO4-Akkus

Die Kurve zeigt den Lademodus eines LiFePO4-Akkus, der aus zwei Phasen besteht.

T1: CC-Phase (Konstantstrom)

Während der CC-Phase wird der LiFePO4-Akku mit einem konstanten Strom geladen. Die Spannung steigt allmählich an, bis sie den Sollwert für die Konstantspannung erreicht.

T2: CV-Phase (Konstantspannung)

In der CV-Phase wird der Akku auf einer konstanten Spannung gehalten. Gleichzeitig nimmt der Ladestrom allmählich ab, bis er den Abschlussstrom von 2A (0.02C) erreicht. Sobald dieser Strom erreicht ist, wird der Ladevorgang unterbrochen – der Akku ist vollgeladen.

Die CC- und CV-Phasen dienen dazu, Ladestrom und -spannung zu kontrollieren und so die Sicherheit und Effektivität des Ladevorgangs zu gewährleisten. Die spezifischen Parameter und Dauern dieser Phasen können je nach Ladegerät und Akkutyp variieren.

Lademodus einer Blei-Säure-Batterie

Die Kurve zeigt den Lademodus einer Blei-Säure-Batterie, der drei Phasen umfasst.

T1: Bulk- / Boost-Phase

In dieser Phase wird die Batterie mit ihrem maximalen Strom geladen. Die Spannung steigt stetig, bis sie den Sollwert für die Absorptionsspannung erreicht. Diese Phase ähnelt der Konstantstromphase (CC) bei LiFePO4-Akkus.

T2: Absorptionsphase

Sobald die Batteriespannung die Absorptionsspannung erreicht hat, wird diese konstant gehalten, während der Strom allmählich abnimmt, bis die Batterie vollständig geladen ist (zu ca. 10-20%). Um Überladung zu vermeiden, dauert die Absorptionsphase in der Regel nicht länger als 3 Stunden. Diese Phase ähnelt der Konstantspannungsphase (CV) bei LiFePO4-Akkus.

T3: Float- / Erhaltungsladephase

Nach der Absorptionsphase wird die Batteriespannung auf die Float-Spannung reduziert und der Strom auf ein niedriges Erhaltungsniveau gesenkt. Diese Phase verhindert die Entladung der Batterie und gleicht die Selbstentladung aus. Bei starker Entnahme kann der Laderegler wieder in die Bulk- oder Absorptionsphase zurückkehren.

Die Lademodi von Blei-Säure-Batterien und LiFePO4-Akkus ähneln sich, es gibt jedoch entscheidende Unterschiede. Blei-Säure-Batterien haben typischerweise eine niedrigere Absorptions- und eine etwas niedrigere Float-Spannung als LiFePO4-Akkus. Zudem können bei Blei-Säure-Batterien während des Ladens Sulfatkristalle entstehen, die einen periodischen Ausgleichsladung erfordern, um Kapazitätsverlusten vorzubeugen.

Wie lädt man Lithium-Eisenphosphat-Akkus richtig?

Richtiges Laden ist entscheidend für Langlebigkeit und Leistung von LiFePO4-Akkus. Angesichts der vielen Optionen stehen Nutzer vor der Herausforderung, die beste Lösung zu finden. Wir empfehlen drei zuverlässige Methoden: ein dediziertes LiFePO4-Ladegerät, einen Generator und Solarmodule.

Lithium-Eisenphosphat-Ladegerät

Das dedizierte Ladegerät ist die gebräuchlichste und zuverlässigste Methode zum Laden von Lithium-Eisenphosphat-Akkus. LiFePO4-Ladegeräte verfügen oft über erweiterte Funktionen wie Überladeschutz, Temperaturüberwachung und automatische Abschaltung, was die Lebensdauer und Sicherheit weiter erhöht.

Bitte laden Sie Ihren LiFePO4-Akku mit einem speziell für Lithium-Eisenphosphat-Akkus entwickelten Ladegerät und schließen Sie es direkt an den Akku an. Das Ladegerät führt den Ladevorgang automatisch durch.

Sie können das geeignete Lademodus anhand der Tabelle auswählen:

Akku-Serie	Optimale Ladespannung	Ladespannungsbereich
12V	14.4V	14.2V-14.6V
24V	28.8V	28.4V-29.2V
36V	43.2V	42.6V-43.8V
48V	54.0V	53.25V-54.75V
51.2V	57.6V	56.8V-58.4V

Generator

Bei Outdoor-Aktivitäten oder in abgelegenen Gebieten mit begrenztem Stromnetzzugang ist ein Generator eine ideale Wahl zum Laden Ihrer Akkus. Beachten Sie dabei folgende Punkte:

• Stellen Sie sicher, dass die Generatorleistung ausreicht, um den Ladestrombedarf zu decken. Die Generatorleistung sollte größer oder gleich der Nennleistung des Akku-Ladegeräts sein.
• Prüfen Sie die Kompatibilität zwischen der Ausgangsspannung des Generators und der Eingangsspannung des Ladegeräts. Die meisten Generatoren liefern 220V Wechselstrom (AC), während Ladegeräte oft 12V oder 24V Gleichstrom (DC) benötigen. Sie benötigen dann einen Wechselrichter, oder besser: Sie setzen, wie unten empfohlen, ein passendes Ladegerät ein.
• Stellen Sie die korrekte Ladespannung und den korrekten Ladestrom ein. Die Ladespannung für einen LiFePO3.0-Akku sollte zwischen 3.65V und 0.5V pro Zelle liegen, der Ladestrom sollte XNUMXC der Akkukapazität nicht überschreiten.

Wenn der Generator einen DC-Ausgang unterstützt, können Sie ein DC-DC-Ladegerät zwischen Akku und Generator schalten. Unterstützt der Generator nur AC-Ausgang, verwenden Sie ein geeignetes Batterieladegerät zwischen Akku und Generator, wie im obigen Abschnitt "Lithium-Eisenphosphat-Ladegerät" empfohlen.

Die LiFePO4-Akkus von CM Batteries können mit einem AC-Generator oder anderen Quellen geladen werden, was flexible Optionen für verschiedene Stromquellen bietet.

Solarmodule

Das Laden von LiFePO4-Akkus mit Solarmodulen ist eine umweltfreundliche und nachhaltige Methode. Sie benötigen jedoch einen Solarladeregler, um die Ausgangsspannung der Module zu regulieren und sicherzustellen, dass sie die maximale Ladespannung des Akkus nicht überschreitet.

Gehen Sie beim Laden mit Solarmodulen wie folgt vor:

• Verbinden Sie den Solarladeregler mit den Solarmodulen.
• Stellen Sie die Ausgangsspannung des Solarladereglers auf die Nennspannung des Akkus ein.
• Verbinden Sie den Solarladeregler mit dem Akku.
• Platzieren Sie die Solarmodule an einem sonnigen Ort.
• Überwachen Sie die Akkuspannung, um sicherzustellen, dass sie den Ladespannungsgrenzwert nicht überschreitet.

Ein typischer 12V 100Ah LiFePO4 -Akku kann mit einem 300W-Solarmodul innerhalb eines Tages vollständig geladen werden (bei effektiver Sonneneinstrahlung von 4.5 Stunden/Tag).

Darüber hinaus ist die Solarladung ideal für alle, die häufig campen, angeln, wandern oder im Freien arbeiten. Sie können problemlos ein tragbares Solarmodul mitnehmen und aufstellen, um den Akku zu laden – unabhängig von Steckdosen oder lauten, abgasproduzierenden Generatoren.

Laden von Lithium-Eisenphosphat-Akkus im Winter

Lithium-Eisenphosphat-Akkus behalten ihre Kapazität bei niedrigen Temperaturen besser als Blei-Säure-Batterien. Für optimales Laden im Winter beachten Sie bitte folgende Hinweise:

• Lagern Sie die Akkus wenn möglich in einer temperierten Umgebung.
• Isolieren Sie die Akkus oder verwenden Sie Thermohüllen als zusätzlichen Kälteschutz.
• Vermeiden Sie längere Exposition der Akkus gegenüber extremer Kälte, da dies Leistung und Lebensdauer beeinträchtigen kann.
• Verwenden Sie beim Laden bei Kälte ein Ladegerät, das für Niedrigtemperaturladung ausgelegt ist, um den Prozess zu optimieren.
• Überwachen Sie die Temperatur des Akkus während des Ladens und Entladens, um sicherzustellen, dass sie im empfohlenen Betriebsbereich bleibt.
• Lassen Sie Akkus, die extremer Kälte ausgesetzt waren, vor dem Laden auf moderate Temperatur erwärmen, um Schäden zu vermeiden.

Die LiFePO4-Akkus von CMB können sicher in einem Temperaturbereich von -20°C bis 45°C geladen werden.

Der CMB XNUMXV XNUMXAh LiFePOXNUMX-Akku verfügt über eine Abschaltung bei niedrigen Temperaturen. Das intelligente BMS unterbricht die Ladung, wenn die Temperatur unter XNUMX°C fällt, um Schäden zu vermeiden. Falls Sie den Akku im Notfall dennoch laden müssen, können Sie den Schutz durch Tastendruck vorübergehend aufheben.

CM Batteries bietet auch eine Serie mit Selbstheizfunktion an, ideal für kalte Winter. Der selbstheizende CMB LiFePO4-Akku aktiviert diese Funktion automatisch, wenn die Ladetemperatur unter 41°C fällt. Sobald 5°C erreicht sind, stoppt die Heizung und der Akku wird normal geladen – Sie müssen sich um nichts kümmern.

Wie lädt man LiFePO4-Akkus parallel?

Obwohl LiFePO4-Akkus Vorteile wie hohe Entladeströme und lange Lebensdauer bieten, erfordert das Laden in Parallelschaltung besondere Vorsichtsmaßnahmen für Sicherheit und optimale Leistung.

• Vorladung: Laden Sie jeden LiFePO4-Akku einzeln, bevor Sie sie parallel schalten. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Akkus ein ähnliches Spannungsniveau haben, was das Risiko von Ausgleichsströmen und Zellunwucht minimiert.
• Spannungsabgleich: Überprüfen Sie einige Stunden nach dem Laden die Spannung jedes Akkus mit einem Voltmeter. Streben Sie eine Spannungsdifferenz von weniger als 50mV (0.05V) zwischen zwei Akkus an. Eine größere Differenz deutet auf eine Unwucht hin, die Leistung und Lebensdauer mindern kann. Konsultieren Sie in diesem Fall die Herstellerempfehlungen, bevor Sie die Akkus parallel schalten.
• Gleichgewicht halten: Überwachen Sie die Akku-Pack Kapazitätsveränderungen im Zeitverlauf. Ein Kapazitätsabfall kann auf ein Zellungleichgewicht hinweisen. In diesem Fall trennen Sie die Parallelschaltung und laden Sie jede Zelle einzeln auf, um das Gleichgewicht wiederherzustellen.

Wie lädt man LiFePO4-Akkus in Serie?

Ähnlich wie bei der Parallelschaltung sollte jeder Akku einzeln geladen und seine Spannung mit einem Voltmeter überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie innerhalb von 0.05V (50mV) der anderen liegt. Danach können die Akkus in Reihe geschaltet werden.

Vermeiden Sie es unbedingt, Akkus mit unterschiedlichen Spannungen zu mischen. Dies kann zu ungleichen Lade- und Entladeraten führen und eine Unwucht verursachen. Sollten die Akkus unausgeglichen werden, trennen Sie sie, laden Sie sie einzeln und schalten Sie sie dann wieder zusammen.

Es wird dringend empfohlen, für in Reihe geschaltete Akkus mehrere Ladegeräte zu verwenden. Das bedeutet, dass jeder Akku während des Ladevorgangs gleichzeitig, aber unabhängig geladen wird.

Wie lange dauert es, einen LiFePO4-Akku zu laden?

Die Ladezeit von LiFePO4-Akkus kann aufgrund verschiedener Faktoren variieren, darunter Akkukapazität, Ladestrom und der anfängliche Ladezustand. Als allgemeine Schätzung benötigen LiFePO4-Akkus jedoch typischerweise etwa 2 bis 6 Stunden für eine vollständige Ladung.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Ladezeiten durch die Spezifikationen und Funktionen des Ladegeräts beeinflusst werden können. Schnellere Ladegeräte können die Zeit erheblich verkürzen. Konsultieren Sie immer das Handbuch des Herstellers für empfohlene Ladeströme, geschätzte Zeiten und optimale Ladepraktiken.

4 Tipps zum Laden von LiFePO4-Akkus

Verwenden Sie ein dediziertes LiFePO1-Ladegerät

• Es gewährleistet ausgewogenes Laden und verhindert Über- oder Unterladung.
• Indem es die korrekten Spannungs- und Stromwerte liefert.
• Einige bieten zusätzliche Funktionen wie Temperaturüberwachung.

Laden Sie mit der richtigen Spannung und Stromstärke

• Empfohlene Spannung: Gemäß der Spezifikation Ihres LiFePO4-Akkus.
• Empfohlener Strom: 20-30% der Akkukapazität.
• Überprüfen Sie die genauen Werte in den Spezifikationen.

Vermeiden Sie das Laden bei extremen Temperaturen

• Laden Sie nicht unter 0°C oder über 45°C mit einem Standardakku.
• CMB LiFePO4-Akkus können jedoch dank spezieller Anpassungen (Kühlflüssigkeit oder Heizpad) sogar bei Temperaturen bis -XNUMX°C geladen werden. 

Trennen Sie das Ladegerät bei voller Ladung

• Dies verhindert Überladung und verlängert die Lebensdauer.
• Die meisten Ladegeräte haben einen Überladeschutz, aber es ist gut, den Fortschritt im Auge zu behalten.
• Ein hochwertiges BMS bietet ebenfalls Schutz, ist aber nicht unfehlbar.

Konzentrieren Sie sich nicht nur auf eine einzige Lademethode, die wir in diesem Artikel erwähnen. Ziehen Sie stattdessen ein mehrstufiges Ladegerät für schnelleres, sichereres Laden mit einstellbaren Raten in Betracht. Wenn Nachhaltigkeit Ihre Priorität ist, denken Sie über Solarmodule für kontinuierliche Stromversorgung bei Ihren Abenteuern nach, aber bedenken Sie die Anschaffungskosten und die Abhängigkeit von Sonnenschein. Befolgen Sie die Laderichtlinien, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb Ihres Geräts zu gewährleisten und seine Lebensdauer zu maximieren.

Bei weiteren Fragen bzgl LiFePO4-AkkupacksFür weitere Informationen können Sie sich gerne an uns wenden.