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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Vergleich LiFePo 4 Akku vs Bleigel-Akku



DocBrown
19.03.2014, 16:43
Hi Leute,

ich hab mir einen LiFePo-4 Akku, mit den Eckdaten
Spannung: „12“ Volt (die „“ deswegen: der Akku hat seinen „Arbeitsbereich“ (= der Bereich in dem der Akku betrieben wird) geringfügig über 12 V, ist hier auf die Bauart zurückzuführen)
Kapazität: 20 Ah
Gewicht: 2,2 Kg !!! ← :)
gekauft.
Ausschlaggebend waren das Gewicht, die Grösse und … die, nicht unerhebliche Neugier ;)
Der Preis war des einzige was mich Anfangs abgeschreckt hat, aber die Neugier hat dann doch gesiegt :)
Noch dazu hat dieser Akku eine intelligente Ladeschaltung integriert, soll heissen:
Ich kann diesen Akku über jedes beliebige 12V-Ladegerät, oder mit Solar (Fotovoltaik) über nen 12 Volt Laderegler aufladen (rein theoretisch würde es auch funktionieren, wenn ich die Solarzelle direkt anschliesse, aber des „schmeckt“ mir einfach ned.... )
Über- und Tiefentladeschutz sind auch schon integriert.

Natürlich hab ich den Akku dann erstmal auf die angegebenen Eckdaten hin überprüft:
(zum Vergleich hab ich hier noch einen 12 Volt 18 Ah Blei-Gel-Akku hinzugezogen, um den Unterschied der beiden Techniken mal darzulegen).
Hier mal der Lieferumfang:
Netzteil (Ladeschaltung befindet sich IM Akku)
Anschlusskabel
Tasche (ist mitlerweile leider nicht mehr im Lieferumfang :( )
http://farm4.staticflickr.com/3720/13264389993_b4a0a02509.jpg


Hier nochmal die Eckdaten der beiden Kontrahenten:

LiFePo 4 Akku:

~12 V / 20 Ah, 2,2 Kg, Abmessungen (L/B/H): 168 mm / 128 mm / 102 mm
Preis: ~280 €

BleiGel Akku
12 V / 18 Ah, 6,3 Kg, Abmessungen (L/B/H): 181 mm /168 mm / 77 mm
Preis: ~40 €
(hier fällt, unter anderem der Gewichtsunterschied von ~4 Kg auf)

Für den Messaufbau verwendete Geräte:
Ein elektronisch geregelter Lastwiederstand ( die Last bleibt, egal bei welcher Eingangsspannung, konstant. ← bei Fragen, einfach fragen ;) ), ein Fluke-Multimeter und die Probanden :)

LiFePo 4:
http://farm4.staticflickr.com/3813/9530561522_48a7376d66.jpg

BleiGel :
http://farm6.staticflickr.com/5543/9527773519_d4868d99d1.jpg

Entladekurven:
LiFePo 4:
Last 5 A:
http://farm3.staticflickr.com/2884/13239605755_a0a02d4c12.jpg
Last 15 A :
http://farm3.staticflickr.com/2850/13239935834_bf87e368d2.jpg

Bleigel:
Last 5 A :
http://farm8.staticflickr.com/7362/13239937744_b96040634d.jpg
Last 15 A:
http://farm4.staticflickr.com/3695/13266521005_9440fe9239.jpg

Das sind nun natürlich „Laborbedingungen“. Ich habe mit den 2 unterschiedlichen Lasten versucht möglichst praxisnah zu arbeiten.
Die 5 A Last entspricht ~60 W, das bringt z.B. ein Netbookladegerät auf die Waage.
Die 15 A last entsprechen bei 12 V ~ 180 W, könnte evtl ein kleiner E-Bootsmotor sein.

Auffällig ist hier, dass der LiFePo 4 Akku, sowohl im unteren, wie im oberen Lastbereich
eindeutig mehr Leistung abgibt.

Dem gegenüber steht der hohe Anschaffungspreis...

Andersrum ist das Handling des LiFePo 4 Akkus entsprechend angenehmer:
- Ladeschaltung und
- Tiefentladeschutz und
- Überladeschutz schon integriert
- passendes Netzgerät liegt bei
- 4 Kg Gewichtsersparnis

Eventuell überlegt sich die/der ein oder andere den Umstieg, hoffe damit etwas Klarheit und Information bereitgestellt zu haben.

Gruss
Robert

p.s.: die unterschiedlichen Datierungen sind bitte zu vernachlässigen, habe erst für den letzten test den "Datum zw. Computer und Messgerät synchronisieren"-Button gefunden ;)

lutz-berlin
19.03.2014, 17:26
schau dir mal das goal zero sherpa an

50wh max 75 w bei 220v
bei 700gr

https://www.outdoorseiten.net/fotos/data/500/medium/DSC00644.JPG

Serienchiller
19.03.2014, 17:46
240Wh gegen 50Wh sind natürlich schon ein Unterschied. Bei dem größeren Akku bekommt man mehr Wh pro kg. Letztendlich ist die Frage, wie viel man braucht.

lutz-berlin
19.03.2014, 18:00
der accu wiegt 520gr
da ist das verhaeltnis etwa gleich, aber die wh kostet bei goal zero das dreifache:mad:

DocBrown
19.03.2014, 18:17
Wenn bei beiden Geräten die gleichen "Medien", sprich Akkutypen verwendet werden, muss der energiegehalt ja ungefähr derselbe sein .

Des schöne is halt, dass ich mit dem großen Akku ~1 Std 20 min. nen 180 Watt e-Motor betreiben kann...

Es ist/sind grad noch 2-3 Projekte, die man modular mit dem Akku verwenden kann, in der Pipeline .
Unter anderem ein Solar-Modul (2x40 Watt) mit flexiblen Zellen, um den Akku während der Fahrt zu laden.

Dann noch ne portable boom-box, mit nem 2x40 Watt Verstärker drin.
Damit man am Baggersee auch für die musikalische Untermalung sorgen kann

Und noch so die eine oder andere Spinnerei... 

Gruß
Robert

lutz-berlin
19.03.2014, 18:47
gibt es da was um 1kg?
welcher hersteller ist das denn?

fuer den baggersee reicht auch schon was kleines, z.b. nokia md 51 jbl boom box:D
http://versus.com/de/nokia-md-51w-jbl-playup-wireless-vs-logitech-ue-mobile-boombox

Serienchiller
19.03.2014, 19:08
Wenn bei beiden Geräten die gleichen "Medien", sprich Akkutypen verwendet werden, muss der energiegehalt ja ungefähr derselbe sein

Wenn man nur den Akku betrachtet, ja. Die Elektronik und das Gehäuse kann man aber auch einrechnen und dann sind größere Akkus eher im Vorteil.

oo0OooO0oo
19.03.2014, 19:30
@DocBrown Ich hatte mir gerade für mein Auto ein LifePo4 Akku mit 18 AH gekauft (Produkt: Lithium Powerbloc), welches aber 3.6kg wiegt. Hat Dein Akku "echte" 20AH oder sind es "äquivalente" 20 AH? Kannst Du den Akku mal verlinken (Produktdatenblatt)? Sowohl der Preis, als auch das Gewicht Deines Akku sind sehr günstig. Solche Akkus können auch leicht über EUR 500 kosten.

EDIT: Der günstige Preis scheint für ein 20 AH Versorgungsakku nicht ganz unrealistisch, da Starterakkus teurer sind. Aber das niedrige Gewicht ist schon verblüffend.

Hier noch ein Beispiel. Der bekannte Hersteller Super B hat ein 3.6kg 18AH Akku (entspricht [nicht] 70-100 AH Bleiakku). http://www.super-b.com/en/automotive/sli-starter-batteries/car-1/sb12v20p-sc Das Akku kostet über 1000 EUR.

Danke.

Gernstel
19.03.2014, 19:49
Hat Dein Akku "echte" 20AH oder sind es "äquivalente" 20 AH?

Vier Stunden Entladung mal 5 A Strom gibt schon 20 Ah.
Die eingebaute Schutz- und Ladeelektronik inkl. Balancer gibts allerdings meinen Recherchen nach nur fuer moderate Stromentnahmen, nicht fuer Starterbatterien.
Danke fuer die Messung, ich denke auch schon laenger darueber nach, doch die Preise sind nicht ganz ohne.

LiYFePO4 laesst sich uebrigens noch bei Minusgraden laden.

Snuffy
19.03.2014, 20:25
Bei der SuperB werden ja bis über 1kA (1s) angegeben. Dafür wird es keine Überwachungselektronik geben. Nicht für die ganze Batterie. Für eine Reihe sicher schon. Wobei laut Anleitung nicht einmal eine Ladeendspannungskontrolle drin. :o
Die Frage ist, ob es LiFePO sein muss. "Normale" 18650er würden für die oben genannten Anwendungszwecke auch locker reichen. Bei deutlich geringeren Kosten. Vll die Hälfte.
Eine (Auto) Starterbatterie ist halt etwas anderes. Deswegen auch die Angaben zu max. Strom bei 0.1s, 1s, 5s, 10s, und ähnlichem.

Schätze mit 18650er würde der Materialpreis der Zellen bei unter 100€ liegen.
7p3s=21 Zellen. Bei neueren Zellen würde 6p3s reichen.




Snuffy

Serienchiller
19.03.2014, 21:50
EDIT: Der günstige Preis scheint für ein 20 AH Versorgungsakku nicht ganz unrealistisch, da Starterakkus teurer sind. Aber das niedrige Gewicht ist schon verblüffend.

Das ist gar nicht so verwunderlich. Eine hohe Leistungsdichte geht oft auf Kosten der Energiedichte, d.h. eine hochstromfähige Starterbatterie hat bei gleichem Gewicht viel weniger Wh.

DocBrown
19.03.2014, 23:38
Cool, gibt ja dochn paar die sich damit schon beschäftigt haben :)

Also die erste Frage zur Kapazität wurde ja schon geklärt ;)

Gekauft hab ich den Akku hier:

http://www.akkukaufhaus.de/akkus/lifepo4/akkupacks/12v-13.2/502/komplettset-12v-/-20ah-lifepo4-akku-inkl.-ladegeraet-inkl.-entladeanschlusskabel-und-gegenstecker

Ich kann ihn morgen in der Arbeit mal auf die Waage stellen.
Bild kommt dann.

Also verkraften kann die eingebaute Elektronik kurzzeitige Stromspitzen bis 40 A, dauerstromentnahme 20 A.

"Normale" li-Ion Akkus, wie die 18650, gehen allerdings bei niedrigen Temperaturen, leistungsmässig ganz schön in die Knie...
Und bei der selberbaulösung is immer der Faktor "selber" im Spiel ;)
Ich hab ja früher auch schon meine akkupacks selber gebaut, für modellbaugschichten,
Bin aber doch froh dass es das ganze fertig, in nem stabilen Case zu kaufen gibt.
Versteht mich nicht falsch, ich bastel auch heut noch für mein Leben gern mit Elektronik, heute sogar wesentlich ausgereifter als früher.... Aber bei den Stromstärken.... Hmm... Naja... Außerdem hab ich so Garantie drauf, und weiß dass die lötfahnen der Zellen punktgeschweißt sind, und nicht verlötet, bedeutet auch wesentlich weniger stress für die einzelne Zelle.
Ich bin auch grad dran, mir ne 10Ah powerbank mit usb Anschluss zu basteln, aus nem defekten 4s lipo akku. Da sind 2 Zellen hinüber, 2 noch intakt, ladeelektronik in China gefunden, alte Gehäuseteile aus der Firma und gut is. Kosten 8 Euro, und Zeit :)

@lutz:
Will aber mehr Boom :) geht ja dann auch für'n Festival... :)
Uuund, wenn ich richtig luxuriös unterwegs bin hab ich doch n beachtlichen Energiebedarf... :)
Vielleicht schaff Ichs ja mal aufn forentreffen und man trifft sich... Aber verraten wird nix. Sonst flieg ich ausm Forum :D :D

Gruß
Robert

DocBrown
20.03.2014, 10:14
sodala, hier des bild vom gewicht:
http://farm8.staticflickr.com/7080/13283531533_e4535a616e.jpg

:o

ok, sind 400 gr. mehr... also 2,6 Kg anstatt 2,2 kg.

@ooOOooOOoo:
aber immer noch unter 3,6 Kg.... hast du deinen auch mal auf die waage gestellt?

gruss

lutz-berlin
21.03.2014, 08:43
50wh goal zero
https://www.outdoorseiten.net/fotos/data/500/medium/DSC00645.JPG

mit inverter
https://www.outdoorseiten.net/fotos/data/500/medium/DSC006461.JPG

ueber 2kg ist mir fuer den lelektronik kram zu viel:D

DocBrown
21.03.2014, 10:50
@lutz-berlin:
Du "kennst" mich doch... :grins:
http://farm6.staticflickr.com/5534/9432187629_3342ff1236.jpg

theanti2010
10.08.2016, 00:21
Das Problem beim 50Wh Goal Zero ist die Haltbarkeit / Lade Zyclen des EINEN verbauten 3,7V Accus .

Die Chemie des Sherpa 50 ist kein LiPo/LiLo/ LiFePo sondern einen Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (LiNiMnCoO2 oder NMC)

Die Ladezyclen liegen dabei zw 200 -1000 (Eigene Erfahrungen)
Fairerweise muss man allerdings sagen, dass man auch bei LiCoO2 bzw. NMC die Lebensdauer massiv erhöhen kann, wenn man sie nicht ganz voll lädt, da bei diesen Zellen vor allem das vollladen und vollgeladen sein schadet.

Temperaturabhängige Alterung (überproportional verstärkt durch hohen Ladezustand) ist beim LiCoO2, NMC und, in einem geringeren Maße auch für LiFePO4, ein wichtiges Thema.

Er (Sherpa 50) beinhalted EINE Zelle a 3,7V und etwa 4,2 Ah . (nachgemessen)

Der Sherpa 100 :
98Wh (11V, 8,800mAh)
Single Cell Equivalent Capacity: 26,400mAh @3.7V

Der Sherpa 50 :
49Wh (11V, 4,300mAh)
Single Cell Equivalent Capacity: 13,100mAh @3.7V



Sämtliche Ausgangsspannungen werden im Gerät mit StepUp DcDC Wandler bewerkstelligt..
Die leider auch nur um die 80-90 % Wirkungsgrad haben.. (Die Interne Verarbeitung des Gerätes ist einfach GROTTENSCHLECHT !!! )

Anschluss von Radios , oder Funkgeräten sind fast unmöglich weil der DcDc Wandler im Sherpa ohne ende Ripples pfeift ;) (...Böse Oberwellen produziert )
Ganz üble Störungen über alle Frequenzen von 30khz ,hoch bis 470 Mhz .Auch ein Radio nahe des Sherpa wird empfindlich gestört.

Leider sind die Angaben des Sherpa50 bzgl. Ausgangs Ströme und Spannungen auch Augenwäscherei !!

1 x 6mm Port: 12 V / 8000 mA, (max. 100 W)
1 x Laptop: 19 V / 5000 mA (max. 100 W), reguliert
1 x Sidecar (9mm): 9 - 13V / 10 mA ?!?!?! (max. 100 W)

Am 6mm Port kommen nachweislich bei 11,5 statt 12v max 4,25 Amp raus, dann schmiert der DcDc Wandler in den Ruhemodus ab ;)
Am Laptop kommen auch nur max 3,1 Amp an ( Bei leerem Notebook 19V Accu)

Am 9mm Sidecar liegen die Rohspannungen direkt am 12V (11,5 V ) DcDc Wandler zw 9-12,8 volt an.. Je nach Ladezustand des Accus ... auch da geht es nur bis max 4,2 Amp

Und am Externen DcAc Wandler liegen statt 235 auch mal 190-250 Volt an ;)


Alle meine einzelnen LiFePo Zellen/Accus zw 2,3Ah und 100 Ah können locker bei pfleglicher Behandlung Ladezyclen zw 1000 -2000 bzw mehr ab..

Für alle ,die so etwas für unterwegs suchen ,empfehle ich einen Selbstbau.

4 * LiFePo Flachzellen 3,6v /10 Ah ( ~100Eur) + 1 * 10/12 Amp BMS mit Balancern (15 Eur) +1 * Programmierbarer Solarregler für LiFePo - Wincong SX01-3A - (10 Eu) . 9-30Volt Step Down USB Wandler ( 5 eur) paar 4qmm Kabel , kleines ABS Gehäuse , etwas Heisskleber ,Lötzinn , und dann hat man lange etwas von..

Das spielt bei mir seit fast 3 Jahren mit einem 30 Watt faltbarem ,flexiblen Solarmodul einwandfrei.. Klein ,fein,leicht und fast unverwüstlich

Es gibt natürlich auch grössere.. Ich habe einen 2,3 Ah / 6,6 Ah / 10Ah /20/40 / 100 /300 Ah LiFePo Accu mit entsprechenden LiFePo Solarreglern und passenden BMS bis 100 Amps..
Bisher hat keiner schlapp gemacht..

Es gibt natürlich auch fertige Geräte wie den GoalZero Sherpa50 / 100 /120 (der 120 wurde aus dem Programm genommen) .
Meiner Meinung nach viel zu überteuert und die Verarbeitung lässt leider eher auf einen chinesichen Küchentisch Bastler schliessen ..

Auch explodieren die Sherpas ,auch im RuheZustand (In dem Beispiel bei mir ein Sherpa120) auch gerne ;)

Siehe http://amd.co.at/anti/sherpa120/badSold2.jpg

Da hat sich ein Power MOSFET mit lautem Knall ohne Belastung verabschiedet ,)
Kurz danach blähte sich eine Zelle recht flott auf und verpuffte ohne Flamme mit einem lauten Knall und das Gehäuse flog auseinander ;)
Das ist nicht jedermanns Sache.

Hier eine kleine Auswahl mehrere LiFePO Accus, fertig jeweils mit BMS und Balancern

v links Eigenbau 12v/10 Ah fertiger 12v/12Ah und ein 12v/24 Ah (Leider sehr teuer aber schon mit Solar und Ladeelektronik und LED Lade Anzeige

http://amd.co.at/anti/Outdoor_/Accus/LiFePO_Bat_2.jpg

gruss

Umingmaq
10.08.2016, 16:03
Wie sieht es denn bei diesen Akkus mit der Lagerung aus?
Ich habe das Problem, dass ich Akkus regelmäßig für längere Zeit (monatelang) nicht laden kann und einlagern muss. Bis zu welchen Temperaturen halten die LiFePo Akkus das aus? Es können bei mir schonmal -30°C werden...

theanti2010
10.08.2016, 17:20
LiFePo Accus liegen bei mir etwa 8 Monate im Schrank. Dabei verlieren sie max 10-20% der Ladung..

Auch können da schon mal - 20 Grad im Schuppen sein..macht ihnen nichts

Bei LiIo oder Lipo Accus würde ich allerdings ab 0 Grad aufpassen.

Bei Starken Minusgraden packe ich die Accus in ein Thermopren "Gehäuse" ;)

Wiki sagt dazu :

Weiter Temperaturbereich für Lagerung und Betrieb (Bsp.: −45 bis +85 °C,[7] −15 bis +60 °C[6]). Praktische Erfahrungen zeigen, dass eine Nutzung bis ca. +10 °C problemlos ist, darunter führt hohe Stromentnahme über 0,5 C (Traktionsanwendung) zu stärkeren Spannungseinbrüchen, jedoch ohne merklichen Kapazitätsverlust der Batterie.

gruss

willo
10.08.2016, 17:29
Bei LiIo oder Lipo Accus würde ich allerdings ab 0 Grad aufpassen.

gruss

Das stimmt so nicht. Akkus kann man mindestens bei Temperaturen lagern, bei denen das Elektrolyt nicht friert. Und auch dann ist die Gefahr nur, dass die Eiskristalle die Hülle beschädigen. Grundsätzlich ist ab 0 Grad (und tiefer) die Selbstentladung fast null.

Bei der Entladung (also im Einsatz) sieht es dann aber genau andersrum aus. Hier ist umso Wärmer (bis zur Zerfallsgrenze) desto besser. Die Nennwerte bzw. sich imho auf Entladung bei 20 Grad.

lutz-berlin
10.08.2016, 18:11
immer noch nicht explodiert:o
https://www.outdoorseiten.net/fotos/data/500/medium/IMG_20160810_100537.jpg

bild ist von heute:baetsch:


Sherpa 50 liefert max 75w
Auch die anderen Daten stimmen nicht,Datenblatt verwechselt?

Umingmaq
10.08.2016, 19:40
Das klingt doch super! Beim Betrieb ist es nicht so kalt. Nur die frostfreie Lagerung der bisherverwendeten Bleigel oder Starterbatterien war immer schwierig.

theanti2010
13.08.2016, 11:22
Ich hab heute morgen gegen 8:20h mal meinen Sherpa 100 angeschmisssen.

Zum Aufladen zuerst ein 50 Watt Triple Junction Solarmodul angeschlosssen und danach ein Powerfilm 10 Watt Module..

Klappte ganz gut beim steilen Winkel der Sonne gegen 8:25h..

Ich habe auch festgestellt das mein Sherpa 50 / 100 bei Belastungen über 1,5 Amp in der 12V Ausgangsspannung erheblich einbricht.
(Getested mit einem regelbarem HOCHLAST Widerstand - 0.01- 100 Ohm/max 200 Watt )

Bei 3,45 Amp ging er auf 11,2 Volt runter.Im Leerlauf kamen gut 12,6 Volt raus

Da ging wohl der interne Step UP Wandler langsam in die Knie..
Manche angeschlossenen Geräte mögen so etwas nicht.

gruss



https://www.youtube.com/watch?v=ySx5DuoW1h8