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Es muß grundlegend zwischen 2 unterschiedlichen Konzepten bei den angebotenen Batterien unterscheiden werden. Zum Einen gibt es klassisch die Module mit 3,2V Spannung, bei denen jedoch weiterhin ein BMS-System erforderlich ist, zum anderen finden immer mehr komplette Power-Packs mit 12V, 24V oder 48V Nennspannung und integriertem BMS-System Verwendung, wobei beide Systeme ihre Vor- und Nachteile besitzen.

Beachten Sie bitte, daß einige Punkte, die wir Ihnen am Ende dieser Seite zusammengestellt haben, unbedingt beachtet werden müssen, dann haben Sie auch sehr lange Freude an Ihren neuen Batterien.

Winston 3,2V LiFeYPO4 - Einzelzellen

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Zellverbinder

Bitte unbedingt beachten:

• Transport

LiFePO4 Batterien sind zwar entgegen anderen Lithium-Ionen Batterietechnologien eine eigensichere Technologie, ferner werden Sie entsprechend der geltenden Vorschriften (UN38.3) getestet, dennoch gelten Sie als Gefahrgut (UN3480) und es sind bestimmte Regeln beim Transport (ADR-Vorschriften) zu beachten.

Für Sie als Endkunde kommt hierbei die Vorschift ADR 1.1.3.6, im Allgemeinen “1.000 Punkte ADR-Regel” genannt, in Frage. Diese besagt, daß bis zu einer bestimmten Menge Gefahrgut vereinfachte Regeln beim Transport zu beachten sind. DIese sind insbesondere:

1. es muß ein Beförderungspapier mitgeführt werden, aus dem die Art des Gefahrguts mit Angabe der UN-Nummer(bei LFP Batterien UN3480 mit Angabe Nummer der Klasse “9”), der Anzahl der Packstücke, die Art der Verpackung, die Beschreibung des Gefahrguts, die Gesamtmenge in kg, Anschrift des Absenders und Anschrift des Empfängers hervorgehen.
2. Die Batterien müssen in einer geeigneten Verpackung transportiert werden
3. Die Verpackung muß mit einem Gefahrgutzettel und Angabe der UN-Nummer gekennzeichnet sein
4. Es ist Ladungssicherung durchzuführen
5. Es muß ein tragbarer 2kg Feuerlöscher mit aktueller Prüfplakette mitgeführt werden

Um die zulässige Gefahrgutmenge zu berechnen, gibt es im Internet “1.000 Punkte Rechner ADR 1.1.3.6, beispielsweise den ADR-Check. Hier können Sie auch sofort die regelkonformen Begleitpapiere online erhalten.

Weitergehende Informationen finden Sie in dem Merkblatt M830 “Gefahrguttransport auf der Straße” ab Seite 32.

• Montage und Einbauort

LiFePO4 Batterien sind zwar prinzipiell lageunabhängig einzubauen, jedoch sollte die liegende Montage vermieden werden. Eine Montage mit Anschlußseite nach vorn ist unproblematisch, ideal ist natürlich der stehende EInbau mit obenliegenden Anschlüssen.

Es ist unbedingt darauf zu achten, daß die Zellen sicher befestigt sind und nicht durch äußere Einflüsse mechanisch beschädigt werden können. Die Zellen untereinander sind möglichst mit aus dünnen Kupferblechen bestehenden Zellverbindern zu verbinden, alternativ, jedoch in der Montage aufwendiger, sind auch ausreichend dimensionierte Hochstromkabelverbindungen möglich.

Da sich die Zellen beim Laden und Entladen erwärmen, dehnen sie sich geringfügig aus, damit verändert sich auch der Abstand der Anschlußpole zueinander. Daher sind starre Kupferschienen eher ungeeignet, da diese einen anderen Ausdehnungskoeffizienten besitzen und somit die Verbindung Anschlußpol - Batteriezelle mechanisch belastet wird.

Der Einbauort sollte möglichst so gewählt werden, daß die während des Betriebs entstehende Wärme möglichst gut abgeführt wird, jedoch keinesfalls zusätzlich wärmebelastet ist, d.h. ein Einbau z.B. direkt neben einem Dieselgenerator wäre keine gute Wahl des Einbauorts.

Kurzschlüsse sind, dies gilt aber auch für alle anderen Batterietypen identisch, unbedingt zu vermeiden, da im Kurzschlußfall extrem hohe Ströme fließen und es dadurch mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem Brand kommt. Daher sollte bei der Montage möglichst isoliertes Werkzeug verwendet und metallene Gegenstände, z.B. Uhrenarmband abgelegt werden.

Bei einigen Batteriemodellen, z.B. Elerix Zellen, liegt ein Pol am Gehäuse und die Isolierung erfolgt nur durch eine dünne Kunststoffolie. In diesem Fall sollte zwischen den Zellen eine dünne Isolierstoffplatte, z.B. 1mm Kunststoff, gelegt werden. Damit wird bei eventueller Beschädigung der Kunststoffumhüllung, z.B. durch Reibung der Zellen untereinander dennoch die Isolierung sicher gestellt. Dies entfällt natürlich bei Zellen mit Kunststoffgehäusen oder isoliert aufgebautem Metallgehäuse.

Unbedingt ist die fertig montierte Batteriebank berührungssicher, Stichwort Kurzschlußschutz, abzudecken. Wir bevorzugen hierbei eine ausreichend stabile Acrylglasplatte. Bei Spannungen bis 48V sind weiter keine Schutzmaßnahmen erforderlich, bei höheren Spannungen, z.B. 96V Systemen sind jedoch die einschlägigen Vorschriften der Niederspannungsrichtlinie 2014/35 EU und der hierzu geltenden harmonisierten Normen zu beachten.

Da auch während des normalen Betriebs ein Kurzschluß nie ausgeschlossen werden kann ist die Batteriebank möglichst dicht an der Batterie mit einer flinken Sicherung, d.h. kein Sicherungsautomat, abzusichern.

• Initialladung

Vor der ersten Inbetriebnahme müssen alle Batteriezellen auf die exakt gleiche Spannung zu 100% aufgeladen werden.

Dies kann entweder vor der Installation über ein 3,2V Ladegerät für jede Zelle einzeln erfolgen oder aber nach der kompletten Installation mit dem zum System gehörenden Ladegerät, z.B. dem 48V Batterieladegerät. Je nach verwendetem Balancer und der Batteriekapazität dauert dann der Ausgleich zwischen den Zellen unterschiedlich lange. Einzelheiten entnehmen Sie hierzu der Betriebsanleitung Ihres BMS.

Nachdem die Batterien das erste Mal zu 100% aufgeladen wurden, sollten Sie einmal langsam, d.h. mit z.B. 0,1C , entladen, anschließend wieder auf 100% geladen werden. Damit optimieren Sie die Lebensdauer Ihrer Batterien. Keinesfalls dürfen Batterien ohne einmal auf 100% aufgeladenen worden zu sein sofort mit hohen Strömen entladen werden! Dies kann zu einer dauerhaften Schädigung der Zellen führen!

• BMS und Balancer

LiFePO4 Batterien dürfen niemals ohne ein geeignetes BMS in Betrieb genommen werden, anderenfalls können die Zellen durch Tiefentladung, unterschiedlicher Spannung der einzelnen Zellen, Überladung, zu hoher Entladeströme oder Übertemperatur dauerhaft geschädigt werden.

Wichtig ist, daß das Balancingsystem eine zur Batteriekapazität und Ladegerätleistung ausreichend hohen Ausgleichsstrom verarbeiten kann, damit die Zellenspannung nicht über die zulässigen Grenzen hinaus auseinander läuft. Sollte das BMS nicht ausreichend balancieren können, z.B. hat das 123\smartBMS nur einen Balancestrom von 1A, so sollten Sie einen zusätzlichen Balancer einsetzen. Wir bieten Ihnen auch hier die passenden Komponenten an.

• Batterieladung mit Ladegerät und Lima

Alle LiFePO4 Batterien dürfen nur mit geeigneten Ladegeräten geladen werden! Standard-Lichtmaschinenregler sind hierzu nicht optimal geeignet! Wird dennoch eine Standard-Lichtmaschine verwendet muß zwingend eine konventionelle Batterie (Blei-Säure, AGM, Gel) parallel zur LiFePO4-Batteriebank geladen werden, ansonsten besteht die Gefahr, daß beim Abschalten des Ladevorgangs durch das BMS (Laderelais trennt die Lima von der Batteriebank) der Lichtmaschinenregler zu langsam reagiert und die Spannung kurzzeitig auf sehr hohe Werte ansteigt, die zur Zerstörung der Bordelektronik führt. Dies wird durch den Einsatz einer zusätzlichen Bleibatterie verhindert. Dies kann z.B. auch die Starterbatterie sein, wobei diese nicht über einen elektronischen Batteriestromverteiler, z.B. Sterling Power Pro Split R, sondern nur über einen herkömmlichen Diodenverteiler an die Lima angeschlossen sein darf

Idealerweise sollte das Ladegerät auf LiFePO4 einstellbar sein, leider sind jedoch z.B. Windgeneratoren häufig nur normale Flüssigkeitsbatterie, AGM oder Gel einstellbar. In diesem Fall können Sie jedoch die Einstellung “Gel” wählen und damit, wenn auch nicht optimiert, aber schädigungsfrei laden. Wichtig ist, daß Sie die höchste mögliche Spannung der Ladekomponente gegenüber der höchsten zulässigen Batteriespannung überprüfen und auf einen kleineren Wert einstellen.

Fragen Sie bei uns an, wir finden die für Sie optimale Batterielösung!

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Redaktionsschluß 24.06.2022