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Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO{SUB()}4{SUB}) Batterien sind Lithium-Ionen Batterien, die sich dadurch auszeichnen, dass sie sich bei einem Kurzschluss nicht selbst entzünden (thermisch durchgehen).

!Technische Parameter
Diese Angaben dienen nur einem groben Überblick über diese Zellchemie und können je nach Hersteller der Zellen variieren.

*Zellspannung nominell: 3,2 V
*Zellspannung minimal: 2,5 V
*Zellspannung maximal: 3,65 V
*Temperaturbereich Laden: 0..60°C
*Temperaturbereich Entladen: -30..60°C
*Ladezyklen: mehrere tausend
*Strombelastbarkeit: um 1 C
*Innenwiderstand: sehr gering
*Selbstentladung: sehr gering

!Ladung
Die Ladung erfolgt mit dem Constant-Current-Constant-Voltage (CCCV) Verfahren. Das heißt, dass erst mit einem konstanten hohen Strom geladen wird. Die Höhe des Stroms ist durch die Strombelastbarkeit der Ladeelektronik, des BMS und der Zellen begrenzt. Wird beim Laden die maximale Spannung erreicht, wird mit dieser Spannung weiter geladen. Die maximale Spannung wird durch die Maximalspannung der Zellen begrenzt. Diese darf üblicherweise 3,65 V nie überschreiten. Da die Spannung der einzelnen Zellen nie exakt gleich ist, muss die Ladespannung des Gesamtsystems niedriger als die Summe aller in Reihe geschalteten Zellen sein. Überschreitet nur eine einzelne Zelle 3,65 V, so muss das BMS abschalten, anderenfalls nimmt diese Zelle Schaden. Die Ladung ist beendet, wenn der Strom unter einen gesetzten kleinen Wert fällt.

!!Ladung bei Frost
Manche Hersteller geben zwar an, dass ihre LiFe(Y)PO{SUB()}4{SUB}-Batterien auch unter 0°C geladen werden können, ob das aber den Batterien langfristig gut tut, steht auf einem anderen Blatt. Viele sehen das als Nachteil. Doch wann tritt der Fall tatsächlich ein, dass eine Versorgerbatterie für einen Wohnraum bei unter 0°C geladen werden muss? Im Normalfall ist der Wohnraum bewohnt und allein deshalb schon beheizt. Ist der Wohnraum nicht bewohnt (zum Beispiel bei einer Überwinterung ohne Nutzung), sollte der Stromverbrauch gegen null gehen. Meist wird der Strom gar ganz abgeschaltet sein. Da LiFePO{SUB()}4{SUB}-Batterien eine extrem geringe Selbstentladung haben, ist in dieser Zeit eine Erhaltungsladung auch nicht notwendig. Sollte in dieser Zeit so viel Stromentnahme notwendig sein, dass eine Ladung unabdingbar ist (zum Beispiel für eine Alarmanlage oder sonstige Überwachung), dann kann die Batterie mit Heizmatten ausgestattet werden um sie auf über 0°C zu erhitzen. Dabei sollte beachtet werden, dass die Zellen bis in den Kern erhitzt werden müssen, bevor eine Ladung keinen Schaden mehr anrichten kann. Dieser Vorgang kann je nach Temperatur der Heizmatte, Abmessungen der Batterie und Ausgangstemperatur bis zu mehreren Stunden dauern. Eine geeignete Überwachung mit sinnvoll mittig platzierten Temperatursensoren ist dabei sicherlich sinnvoll. Auf diese Weise kann die Batterie auch bei Frost auf Temperatur gebracht werden, um sie vor der winterlichen Urlaubsfahrt noch einmal randvoll zu laden. Natürlich kann man auch einfach am Tag vorher die Heizung einschalten.

!Tiefentladung
Wird eine Lithium-Eisen-Phosphat Batterie tiefenentladen (unter 2,5 V pro Zelle), dann nimmt sie Schaden. Sie sollte dann mit sehr geringem Ladestrom wieder in den normalen Spannungsbereich aufgeladen werden, bevor normal weiter geladen werden kann. Dieser Fall sollte durch ein BMS verhindert werden.

!Überladung und Überlastung
Bei Überladung oder Überlastung (zu hoher Strom oder Temperatur) bläht sich die Lithium-Eisen-Phosphat Batterie auf. Damit der Druck entweichen kann, hat jede Zelle ein Überdruckventil. Wenn das passiert, ist die Batterie irreparabel beschädigt und sollte aus Sicherheitsgründen nicht weiter verwendet werden. Die Zellchemie ist allerdings stabil, das heißt, dass es nicht zu einer exothermen Reaktion kommt. Die Zellen fangen nicht wie die meisten anderen Lithium-Ionen Chemien an zu brennen. Allein schon deswegen sollte man sie für die Verwendung in Fahrzeugen anderen Lithium-Ionen Chemien vorziehen.

!Pflege
Wie alle Lithium-Ionen Batterien, mögen es auch Lithium-Eisen-Phosphat Batterien, wenn sie in einem Ladezustand zwischen 20 % und 80 % betrieben werden. Allerdings ist das bei tausenden möglichen Ladezyklen weniger kritisch als bei anderen Chemien, die meist weit weniger zyklenfest sind. Wenn die Batterie jede Woche zwei mal komplett entladen und wieder aufgeladen wird, sind das in einem Jahr nur gut 100 Zyklen. Dieses Spiel kann also mehrere Jahrzehnte so weitergehen, bevor die verfügbare Kapazität unter 80 % fällt.

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