Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) ist die chemische Komponente der Lithium-Power-Batterien von Keheng und steht seit seiner Einführung im Jahr 1996 im Rampenlicht. Obwohl LiFePO4 eine relativ neue Lithiumchemie ist, hat es sich zu einer beliebten Wahl für Lithium-Starterbatterien entwickelt.
Bei der Auswahl einer Lithium-Starterbatterie stellen Sie möglicherweise fest, dass Lithium-Starterbatterien im Gegensatz zu SLA-Batterien normalerweise keine Kaltstartstrombewertung (CCA) aufweisen. Unsere Blogserie „Was ist CCA für Motorradbatterien?“ untersucht, warum CCA normalerweise nicht für Powersport-Anwendungen gilt. Darüber hinaus gelten die CCA-Teststandards für Kraftfahrzeuge nicht für Lithiumbatterien.
Sie fragen sich vielleicht: „Funktionieren meine Lithiumbatterien auch bei kaltem Wetter?“ Die einfache Antwort lautet „Ja“. Eine genauere Erklärung ist, dass der CCA-Test für Kraftfahrzeuge nicht auf Lithiumbatterien anwendbar ist und es derzeit keinen standardisierten Test für diese Chemikalie gibt.
Die anhaltende Kraft von Lithium
Ungeachtet der fehlenden Normen für Lithiumbatterien gibt es weitere Faktoren, die beim Vergleich mit anderen Batterietypen zu berücksichtigen sind. Lithiumbatterien halten beispielsweise ihre Spannung über den gesamten Ladezyklus konstant, während die Spannung von Bleiakkumulatoren mit dem Ladezustand (SOC) schwankt. Das bedeutet, dass Lithium-Ionen-Akkus bei 15 % Entladung die gleiche Leistung liefern wie bei 85 % Entladung. Daher ist eine Spannungsmessung bei Lithium-Ionen-Akkus weniger aussagekräftig. Weitere Informationen zu den Vorteilen der konstanten Leistung von Lithiumbatterien finden Sie in unserem Blogbeitrag „ Der vollständige Vergleich von Lithium- und Bleiakkumulatoren“.
Kontinuierlicher Anlaufstrom
Ein häufiger Test bei LiPo-Batterien ist der kontinuierliche Startstrom. Bei unserer Hyper Sport Pro-Reihe wird der Test durchgeführt, nachdem die Batterie 20 Stunden lang bei -20 °C gelagert wurde, gefolgt von einem 15 Sekunden dauernden Dauerstromtest. Im Gegensatz zum JIS-Standard, der die Spannung nach 5 Sekunden prüft und spezifisch für SLA-Batterien bei -10 °C ist, ist diese Methode besser für Lithiumbatterien geeignet.
Daher ist ein kontinuierlicher Anlaufstrom (insbesondere bei Tests bei niedrigen Temperaturen) ein zuverlässiger Indikator für die Startfähigkeit einer Batterie bei niedrigen Temperaturen. Es ist notwendig zu klären, ob sich die „CCA“-Bewertung auf „Dauerstartstrom“ oder „Kaltstartstrom“ bezieht, und die verwendete Testmethode zu verstehen. Wie bereits erwähnt, gibt es keinen offiziellen Standard für CCA- oder Dauerstartstromtests von Lithiumbatterien, daher liegt es am Hersteller, sein Testprogramm festzulegen.
Lithiumbatterien bei kaltem Wetter
Eine Einschränkung von Lithiumbatterien ist ihre Leistung bei kaltem Wetter. Ähnlich wie bei SLA-Batterien nehmen Kapazität und Lebensdauer von Lithium mit der Temperatur ab; je niedriger die Temperatur, desto geringer die Kapazität und desto länger die Zyklenlebensdauer. Während Lithiumbatterien bei kalten Bedingungen (bis zu -20 °C oder -4 °F) entladen werden können, sollte die Ladetemperatur nicht unter den Gefrierpunkt (0 °C oder 32 °F) fallen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass Sie Ihren Lithiumbatteriestarter während der Wintermonate im Freien aufladen müssen; möglicherweise können Sie ihn in Ihrer Garage aufladen, wo die Temperaturen über dem Gefrierpunkt liegen.
Lithium-Ionen-Batterie-Starter
In unserer CCA-Blogserie haben wir das Konzept des Dauerstroms in SLA-Starterbatterien besprochen. Der 5-Sekunden-Dauerstromtest soll genügend Leistung zum Starten eines Motorradmotors liefern. Wenn Sie sich die Leistungsdiagramme unten ansehen, können Sie sehen, dass Li-Ion-Batterien im Vergleich zu SLA-Batterien konstante Leistung liefern und wie viel Startleistung jeder Batterietyp vor dem erneuten Aufladen erbringen kann.
Ein paar Ampere. Die Leistungsgleichung lautet P = V * I, wobei P die Leistung in Watt, V die Spannung und I den Strom in Ampere darstellt. Ein Anlasszyklus besteht aus 5 Sekunden Leistung zum Starten des Motors.
In der nachstehenden Tabelle besteht der Test aus 5 Sekunden Anlassen bei 400 Ampere, gefolgt von einer kurzen Pause und einem weiteren Anlasszyklus usw. Der Test wurde bei einer Umgebungstemperatur von etwa 70 Grad Fahrenheit durchgeführt.
Die Blei-Säure-Batterie (gestrichelte Linie) entzieht der Batterie bei jeder Umdrehung Energie, was zu einem Spannungsabfall führt. Dies führt zu einer verringerten Energieversorgung für nachfolgende Umdrehungen und verhindert letztendlich, dass die Blei-Säure-Batterie weiter rotiert. Im Gegensatz dazu entzieht die Lithium-Batterie (durchgezogene Linie) ebenfalls Energie, aber die Spannung bleibt stabil. Infolgedessen erzeugt jede Kurbelumdrehung ungefähr die gleiche Menge an Leistung. Während der ersten Kurbelumdrehung erwärmt sich die Lithium-Ionen-Batterie, was bei kalten Bedingungen sehr vorteilhaft ist, da die Wärme die Kapazität und Leistung der Batterie erhöht. Bemerkenswerterweise weisen SLA-Batterien dieses Verhalten nicht auf. Normalerweise wird bei kaltem Wetter empfohlen, den Scheinwerfer des Fahrrads vor dem Kurbeln einzuschalten, um das Aufwärmen der Batterie zu unterstützen, d. h. den Kurbel-Heizeffekt.
Ausgangsleistung der BCI Group 30 Motorrad-Powersport-Batterie: Die Spannung von SLA-Batterien sinkt während der Entladung, was zu einer Leistungsreduzierung führt. Von einer Kurbelumdrehung zur nächsten nimmt die Ausgangsleistung der SLA-Batterie ab, bis zu einem Leistungsverlust von 25 %, und der Motor startet möglicherweise nach 12 Kurbelumdrehungen nicht mehr. Im Gegensatz dazu halten Li-Ion-Batterien während des gesamten Entladevorgangs eine konstante Spannung aufrecht und liefern von der ersten bis zur letzten Kurbelumdrehung gleichmäßige Leistung, bis sie wieder aufgeladen werden müssen.
Laden und Selbstentladung: Lithium-Ionen-Akkus liefern nicht nur konstant Strom, sondern unterstützen auch mehr Startzyklen zwischen den Ladevorgängen als SLA-Akkus. Wie in der vorherigen Tabelle zu sehen ist, absolvieren SLA-Akkus weniger Startzyklen als Lithium-Ionen-Akkus und verlieren an Leistung. Das bedeutet, dass Lithium-Akkus weniger häufig aufgeladen werden müssen als SLA-Akkus.
SLA-Batterien entladen sich selbst zehnmal so schnell wie vergleichbare Lithiumbatterien pro Monat. Wenn Sie also im April ein paar Mal mit Ihrem Motocross-Bike fahren und dann bis Mitte Juli nicht mehr damit fahren, entlädt sich die SLA-Batterie durch Inaktivität und Selbstentladung weiter. Bei Li-Ion-Batterien hingegen tritt dieses Problem nicht auf und sie können bei längerer Lagerung einen hohen Ladezustand (SOC) ohne Erhaltungs- oder Erhaltungsladung aufrechterhalten. Da es derzeit keinen Teststandard für den Kaltstartstrom von Li-Ion-Batterien gibt, bietet ein Vergleich der Leistung von SLA- und Li-Ion-Batterien einen praktischen, praxisnahen Test, um zu bestimmen, welche Batterie die bessere Leistung bringt.