LiFePO4 als Bleiakku-Ersatz – Lithium statt AGM, Gel & Blei

Ein LiFePO4 Akku als Bleiakku-Ersatz kann in vielen geeigneten Anwendungen eine moderne Alternative zu klassischen Blei-, AGM- und Gel-Batterien sein. Lithium-Eisenphosphat-Batterien kombinieren geringes Gewicht, hohe nutzbare Kapazität und eine hohe Zyklenfestigkeit mit einem integrierten Batteriemanagementsystem.

Bei AKKUman.de finden Sie komplette 12,8V und 25,6V LiFePO4 Batterien, die für entsprechend geeignete 12V- beziehungsweise 24V-Systeme eingesetzt werden können. Je nach Modell stehen zusätzliche Funktionen wie Bluetooth, integrierte Heizung, CAN-Bus oder weitere Kommunikationsschnittstellen zur Verfügung.

Kann man einen Bleiakku durch LiFePO4 ersetzen?

In vielen Anwendungen ist eine Umrüstung von Blei, AGM oder Gel auf Lithium-Eisenphosphat möglich. Entscheidend ist jedoch, dass Batterie und vorhandenes elektrisches System technisch zueinander passen.

Besonders wichtig sind:

• Nennspannung des vorhandenen Batteriesystems
• Ladeschlussspannung und Ladecharakteristik
• maximaler Lade- und Entladestrom
• integriertes BMS der Lithium-Batterie
• Abmessungen und Einbauraum
• Anschlussart und Polanordnung
• Einsatztemperatur
• gegebenenfalls Lichtmaschine, Ladebooster oder Solarladeregler

Ein äußerlich passendes Gehäuse und eine ähnliche Nennspannung bedeuten deshalb noch keine automatische Kompatibilität.

12V Bleiakku durch 12,8V LiFePO4 ersetzen

Besonders verbreitet ist der Wechsel von einem 12V Blei-, AGM- oder Gel-Akku auf einen 12,8V LiFePO4 Akku.

Ein 12,8V LiFePO4 Batteriesystem besteht typischerweise aus vier in Reihe geschalteten LiFePO4-Zellen mit jeweils etwa 3,2V Nennspannung. Dadurch eignet sich diese Spannungsklasse grundsätzlich für zahlreiche Anwendungen, die zuvor mit einem 12V-Batteriesystem betrieben wurden.

Vor einer Umrüstung muss trotzdem geprüft werden, ob die vorhandene Ladeelektronik mit der verwendeten Lithium-Batterie kompatibel ist.

24V Bleiakku durch 25,6V LiFePO4 ersetzen

Für bestehende 24V-Systeme stehen entsprechend 25,6V LiFePO4 Batterien zur Verfügung.

Auch hier gilt: Die ähnliche Systemspannung macht die Batterie nicht automatisch zum direkten Ersatz. Ladegerät, Verbraucher, Wechselrichter, Laderegler und gegebenenfalls weitere Komponenten müssen für die verwendete Lithium-Batterie geeignet sein.

LiFePO4 statt AGM – welche Vorteile gibt es?

LiFePO4-Akkus bieten in vielen zyklischen Anwendungen mehrere Vorteile gegenüber klassischen AGM-Batterien.

Weniger Gewicht

Lithium-Eisenphosphat-Batterien können bei vergleichbarer nutzbarer Energiemenge erheblich leichter sein als klassische Bleibatterien. Das ist insbesondere bei mobilen Anwendungen wie Wohnmobil, Caravan oder Boot interessant.

Hohe nutzbare Kapazität

Bei einer geeigneten LiFePO4-Batterie kann ein größerer Anteil der vorhandenen Nennkapazität regelmäßig genutzt werden als bei vielen klassischen Blei-Batteriesystemen.

Hohe Zyklenfestigkeit

LiFePO4-Batterien sind besonders für zyklische Anwendungen interessant, bei denen die Batterie regelmäßig geladen und entladen wird.

Stabile Spannung

Die Spannung einer LiFePO4-Batterie bleibt während eines großen Teils der Entladung vergleichsweise stabil. Dadurch können angeschlossene Verbraucher über einen großen Teil der verfügbaren Kapazität zuverlässig versorgt werden.

AGM, Gel oder LiFePO4 – was ist der Unterschied?

AGM und Gel gehören zu den Blei-Säure-Technologien. Bei AGM ist der Elektrolyt in einem Glasfaservlies gebunden, während er bei Gel-Batterien gelartig gebunden vorliegt.

LiFePO4 verwendet dagegen Lithium-Eisenphosphat als Zellchemie und benötigt ein Batteriemanagementsystem, das die einzelnen Zellen überwacht und die Batterie vor kritischen Betriebszuständen schützt.

Dadurch unterscheiden sich die Technologien insbesondere bei Gewicht, Ladeverhalten, nutzbarer Kapazität, Zyklenfestigkeit und elektrischer Charakteristik.

Was macht das BMS im LiFePO4 Akku?

Das Batteriemanagementsystem – kurz BMS gehört zu den wichtigsten Komponenten einer LiFePO4-Batterie.

Je nach Ausführung überwacht beziehungsweise schützt das BMS unter anderem vor:

• Überladung
• Tiefentladung
• zu hohen Lade- oder Entladeströmen
• Kurzschluss
• kritischen Temperaturen
• zu großen Abweichungen zwischen einzelnen Zellen

Bei der Auswahl eines Bleiakku-Ersatzes ist deshalb nicht nur die Kapazität entscheidend. Auch die Strombelastbarkeit des BMS muss zu den angeschlossenen Verbrauchern passen.

LiFePO4 Bleiakku-Ersatz mit Bluetooth

Viele moderne Lithium-Batterien besitzen eine integrierte Bluetooth-Schnittstelle. Über eine passende Smartphone-App können je nach Modell wichtige Betriebsdaten ausgelesen werden.

Dazu können gehören:

• Ladezustand
• Batteriespannung
• Lade- und Entladestrom
• Temperatur
• Zustand einzelner Zellen
• Zyklenzahl

Gerade bei Wohnmobil-, Boot- und autarken Versorgungssystemen erleichtert diese Funktion die Kontrolle der Batterie.

LiFePO4 mit Heizung für niedrige Temperaturen

Das Laden von LiFePO4-Zellen bei niedrigen Temperaturen muss berücksichtigt werden. Einige Batterien verfügen deshalb über eine integrierte Heizfunktion oder einen entsprechenden BMS-Schutz.

Wer einen Bleiakku in einem Fahrzeug, Wohnmobil, Boot oder einer Außenanwendung ersetzt, sollte deshalb auch den vorgesehenen Temperaturbereich der Batterie beachten.

Bleiakku-Ersatz im Wohnmobil & Caravan

Wohnmobile und Caravans gehören zu den häufigsten Anwendungen für den Wechsel von AGM oder Gel auf LiFePO4.

Besonders interessant sind hier das geringere Gewicht, die hohe nutzbare Kapazität und die hohe Zyklenfestigkeit. Bei der Umrüstung müssen jedoch das gesamte Ladesystem und insbesondere vorhandene Ladegeräte, Solarregler und die Ladung über die Lichtmaschine berücksichtigt werden.

Je nach Fahrzeug kann ein geeigneter Ladebooster beziehungsweise DC/DC-Lader erforderlich oder empfehlenswert sein.

LiFePO4 als Bleiakku-Ersatz im Boot

Auch bei Booten werden LiFePO4-Batterien zunehmend als Versorgungs- beziehungsweise Bordbatterien eingesetzt.

Bei einer Umrüstung sollten unter anderem vorhandene Ladegeräte, Lichtmaschine, Solarregler, Wechselrichter, maximale Ströme sowie die mechanische und elektrische Installation geprüft werden.

LiFePO4 für Solar & autarke Stromversorgung

Für Solaranlagen und autarke Versorgungssysteme bietet LiFePO4 aufgrund seiner hohen Zyklenfestigkeit und guten nutzbaren Kapazität interessante Eigenschaften.

Der vorhandene Solarladeregler muss jedoch ein zur Batterie passendes LiFePO4-Ladeprofil beziehungsweise geeignete einstellbare Ladeparameter besitzen.

Kann ich mein Blei-Ladegerät weiterverwenden?

Nicht grundsätzlich. Ein Ladegerät für Blei, AGM oder Gel ist nicht automatisch für eine LiFePO4-Batterie geeignet.

Ein vorhandenes Ladegerät darf nur weiterverwendet werden, wenn dessen Ladeparameter ausdrücklich mit den Vorgaben des jeweiligen LiFePO4-Akkus kompatibel sind.

Besonders problematisch können Ladeprogramme mit automatischer Desulfatierung beziehungsweise hohen Regenerationsspannungen sein.

Welche Ah-Kapazität brauche ich?

Beim Wechsel von Blei zu Lithium sollte die neue Batterie nicht ausschließlich anhand derselben Ah-Zahl ausgewählt werden.

Entscheidend ist vielmehr der tatsächliche Energiebedarf der Anwendung und die nutzbare Kapazität des jeweiligen Akkus.

Zum Vergleich kann zusätzlich die Energie in Wattstunden herangezogen werden:

• 12,8V × 10Ah = ca. 128Wh
• 12,8V × 20Ah = ca. 256Wh
• 12,8V × 50Ah = ca. 640Wh
• 12,8V × 100Ah = ca. 1.280Wh
• 12,8V × 200Ah = ca. 2.560Wh

Zusätzlich muss geprüft werden, welchen Dauer- und Spitzenstrom die Batterie beziehungsweise ihr BMS liefern kann.

Welche Anschlüsse benötigt mein Lithium-Ersatzakku?

Wie bei Bleiakkus gibt es auch bei LiFePO4-Batterien unterschiedliche Anschlussarten und Gehäuseformen.

Je nach Batterie können beispielsweise eingesetzt werden:

• Faston-Anschlüsse
• M5-, M6- oder M8-Schraubanschlüsse
• Autopole
• spezielle Hochstromanschlüsse

Prüfen Sie außerdem die Position von Plus- und Minuspol sowie Länge, Breite und Höhe des verfügbaren Einbauraums.

Welche Marken gibt es als LiFePO4 Bleiakku-Ersatz?

Bei AKKUman.de finden Sie LiFePO4-Batterien verschiedener etablierter Marken für unterschiedliche Kapazitäts-, Leistungs- und Anwendungsbereiche.

Dazu gehören je nach Verfügbarkeit unter anderem Modelle von Q-Batteries, LIONTRON, FLYBAT, WSB Battery, Kraftmax und weiteren Herstellern.

LiFePO4 oder klassischen Bleiakku kaufen?

Welche Technologie besser geeignet ist, hängt von der jeweiligen Anwendung ab.

Ein klassischer AGM- oder Gel-Akku kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn ein vorhandenes System ausdrücklich dafür ausgelegt ist oder eine besonders einfache Ersatzlösung ohne Änderung der Ladeelektronik benötigt wird.

LiFePO4 bietet dagegen besonders bei regelmäßigem zyklischem Betrieb Vorteile hinsichtlich Gewicht, nutzbarer Kapazität und Lebensdauer.

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Bleiakku durch LiFePO4 ersetzen – Checkliste

Bevor Sie einen Bleiakku gegen Lithium austauschen, sollten Sie folgende Punkte prüfen:

• Systemspannung: 12V, 24V oder andere Spannung
• Kapazität und benötigte Energie in Wh
• Dauer- und Spitzenstrom der Verbraucher
• maximaler Lade- und Entladestrom des BMS
• Ladegerät und Ladeprofil
• Solarladeregler, falls vorhanden
• Lichtmaschine beziehungsweise Ladebooster bei Fahrzeuganwendungen
• Abmessungen und Einbauraum
• Anschlüsse und Polanordnung
• Temperaturbereich und Winterbetrieb
• Herstellerfreigaben des Gerätes beziehungsweise Systems

FAQ zum LiFePO4 Bleiakku-Ersatz

Kann ich einen 12V Bleiakku einfach durch einen 12,8V LiFePO4 Akku ersetzen?

Nicht automatisch. Die Spannungsklassen sind für viele Anwendungen grundsätzlich vergleichbar, jedoch müssen Ladeelektronik, Strombelastbarkeit, Abmessungen, Anschlüsse und die technische Freigabe geprüft werden.

Kann LiFePO4 einen AGM-Akku ersetzen?

In vielen geeigneten zyklischen Anwendungen ist das möglich. Das vorhandene Ladesystem muss jedoch zur eingesetzten LiFePO4-Batterie passen.

Kann LiFePO4 einen Gel-Akku ersetzen?

Grundsätzlich kann eine Umrüstung möglich sein. Entscheidend sind die technischen Anforderungen der Anwendung und die Kompatibilität des Lade- und Stromversorgungssystems.

Brauche ich für LiFePO4 ein neues Ladegerät?

Nicht in jedem Fall, aber häufig ist ein spezielles oder entsprechend einstellbares Ladegerät sinnvoll. Das vorhandene Ladegerät darf nur verwendet werden, wenn dessen Ladeparameter mit der Batterie kompatibel sind.

Warum ist ein LiFePO4 Akku leichter als ein Bleiakku?

Lithium-Eisenphosphat besitzt eine deutlich höhere spezifische Energiedichte als klassische Blei-Säure-Technologien. Dadurch kann bei vergleichbarer nutzbarer Energie wesentlich weniger Batteriegewicht erforderlich sein.

Was bedeutet 12,8V bei LiFePO4?

Ein typischer 12,8V LiFePO4-Akku besteht aus vier in Reihe geschalteten Zellen mit jeweils etwa 3,2V Nennspannung.

Kann ich zwei 12,8V LiFePO4 Akkus für ein 24V-System verwenden?

Nur wenn die jeweiligen Batterien ausdrücklich für eine Reihenschaltung freigegeben sind. Alternativ sollte eine dafür vorgesehene 25,6V-Batterie verwendet werden.

Kann ich einen LiFePO4 Akku unter 0°C laden?

Das hängt vom jeweiligen Modell ab. Viele LiFePO4-Batterien begrenzen oder verhindern das Laden bei niedrigen Zelltemperaturen. Für kalte Einsatzbereiche sind Modelle mit geeignetem BMS beziehungsweise integrierter Heizung sinnvoll.