Die Realität von RV-Lithiumbatterien

Wohnmobil-Lithiumbatterien – Foto von Alpine06 in den iRV2-Foren

Die Realität von RV-Lithiumbatterien

Wenn Sie mit anderen Wohnmobilisten über Batterien sprechen, werden zweifellos zumindest Lithiumbatterien für Wohnmobile erwähnt. Viele Menschen haben von ihnen gehört. Sie sind angeblich die neuesten und besten Batterien für Wohnmobile. Werbung für diese Batterien führt oft dazu, dass Wohnmobile nachschlagen, nur um festzustellen, dass der Preis schwer zu schlucken ist.

Was hat es mit dem Wohnmobil auf sich? Lithiumbatterien? Sind sie wirklich teurer? Sind sie besser als Bleibatterien? Lassen Sie uns die Vor- und Nachteile von RV-Lithiumbatterien aufschlüsseln, um zu sehen, ob sie eine Überlegung wert sind oder ob sie nur eine glänzende neue RV-Tech-Modeerscheinung sind, auf die verzichtet werden kann.

Wie funktionieren Lithiumbatterien für Wohnmobile?

Batterien sind im Grunde einfache Geräte. Sie enthalten zwei Arten von Metallen, die in eine Elektrolytlösung eingetaucht sind. Ein Separator verhindert, dass sich die Metalle berühren, aber Ionen und die Elektrolytlösung können trotzdem frei fließen. Durch das Verbinden der beiden Platten mit einem Draht wird in der Batterie eine chemische Reaktion ausgelöst, bei der Elektronen von einer Platte zur anderen fließen.

Betrachten Sie es als das vulkanwissenschaftliche Experiment, das Kinder mit Essig und Natron durchführen. Wenn Sie den Essig zum Natron hinzufügen, findet eine chemische Reaktion statt, die Blasen verursacht. Die Backpulver-Essig-Mischung bildet und setzt Kohlendioxidgas frei, um die Blasen zu erzeugen. Bei der Batterie „sprudeln“ Elektronen in einer chemischen Reaktion durch den Draht, wenn die richtigen Bedingungen gegeben sind.

Beim Natronexperiment bilden sich nach einiger Zeit keine Blasen mehr. Dann bleibt Ihnen eine andere Chemikalie als die ursprünglichen beiden. Dasselbe gilt für eine Batterie. Wenn sich die Chemikalien verbinden und reagieren, erzeugen sie eine neue Chemikalie. Irgendwann gibt es keine Reaktion mehr, die Elektronen zum Fließen bringt. Ihr Batterievulkan hört effektiv auf zu sprudeln.

Wohnmobil-Lithium-Batterien vs. Blei-Säure-Batterien

Die Blei-Säure-Batterie ist nach wie vor die Batterie der Wahl für Autos und Wohnmobile. Die meisten Wohnmobilisten bevorzugten sie immer noch. Sie sind auf preiswerte Komponenten angewiesen und daher ist es eine relativ billige Batterie. Sie haben sich bei richtiger Anwendung als zuverlässig, sicher und effektiv erwiesen.

Die Blei-Säure-Batterie enthält Platten, von denen eine mit Bleidioxid bedeckt ist und die andere aus Bleischwamm besteht. Sie werden in eine Lösung aus Wasser und Schwefelsäure gesättigt oder eingetaucht. Ein Separator wird verwendet, damit der Elektrolyt und die Ionen hindurchfließen können, ohne dass sich die beiden Metalle in der Batterie berühren. Wenn die chemische Reaktion nicht mehr genügend Energie liefert, kann der Prozess durch Hinzufügen von elektrischem Strom umgekehrt werden, wodurch die Chemikalien wieder in ihren ursprünglichen Zustand versetzt werden. Das macht sie zu einem effektiven Energieversorgungs- und Speichergerät.

Wenn Sie sich für die Funktionsweise einer Blei-Säure-Batterie interessieren, zeigt das folgende Video eine ausführlichere Erklärung, wie Blei-Säure-Batterien aufgebaut sind und wie sie funktionieren.

Arten von Blei-Säure-Batterien

Es gibt zwei Arten von Blei-Säure-Batterien, die typischerweise in Wohnmobilen verwendet werden. Starterbatterien liefern schnell einen großen Leistungsschub. Deep-Cycle-Batterien geben über einen längeren Zeitraum weniger Strom ab. Deep-Cycle-Batterien haben dickere Platten in ihren Zellen. Sie können zu einem geringeren Prozentsatz entladen und häufiger als Starterbatterien ohne Schaden wieder aufgeladen werden. Aus diesem Grund werden zyklenfeste Batterien am häufigsten in Wohnmobilen verwendet.

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Lithiumbatterien funktionieren nach dem gleichen Prinzip wie Blei-Säure-Batterien, aber die Metalle sind unterschiedlich. Es gibt viele verschiedene Arten von Batterien auf Lithiumbasis, die für verschiedene Anwendungen verwendet werden. Der Typ, den Sie am ehesten in Lithiumbatterien für Wohnmobile finden, ist Lithium-Eisen-Phosphat, das als LiFePO4 geschrieben wird.

Bei allen Batterien auf Lithiumbasis besteht die Kathode oder positive Seite der Batterie aus einer Art Metalloxid auf Lithiumbasis, und die negative Seite oder Anode besteht typischerweise aus Graphit. Dazwischen befindet sich ein Separator, der verhindert, dass sich die Metalle berühren, und als Elektrolyt wird eine organische Verbindung verwendet.

Für einen tieferen Einblick in das Innenleben von Lithium-Ionen-Batterien erklärt das Video unten, wie Tesla seine Batterien herstellt, die Autos antreiben.

Schnelleres, effizienteres Laden

Lithium-Batterien für Wohnmobile haben gegenüber Blei-Säure-Batterien mehrere Vorteile, einer davon ist ihre schnelle Ladegeschwindigkeit. Lithium-Akkus können viel schneller geladen werden als Blei-Säure-Akkus.

Dies liegt zum Teil daran, dass sie effizienter sind, aber auch daran, dass sie mit einer höheren Stromstärke geladen werden können. Ampere sind eine Art Maß für die elektrische Geschwindigkeit. Grundsätzlich kann der Strom schneller in die Batterie geschoben werden, was zu einer schnelleren Ladung führt.

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Eine schnellere Laderate macht RV-Lithiumbatterien zu einer sehr attraktiven Investition für diejenigen, die gerne trocken campen. Sie funktionieren in der Regel besser für Solaranlagen, und schnellere Ladezeiten können zu einer kürzeren Generatorlaufzeit zum Laden Ihrer Batterien führen. Wenn Sie also gerne abseits des Stromnetzes campen, sind sie definitiv der Cadillac unter den Batterien für diese Anwendung.

Eine langlebigere Batterie.

Ein weiteres Merkmal, das RV-Lithiumbatterien zu einer großartigen Wahl für das Boondocking macht, ist ihre gleichmäßige Entladung. Wenn eine Blei-Säure-Batterie verwendet wird, fällt ihre Spannung proportional zu ihrem Entladezustand ab. Bleiakkus sollten also wirklich nur zu 50% genutzt werden. Nachdem Sie 50 % des Akkus aufgebraucht haben, fällt die Spannung zu stark ab, um nutzbar zu sein.

Umgekehrt kann eine RV-Lithiumbatterie ihre nutzbare Spannung bis zu einer Entladung von 80 % aufrechterhalten. Das Ergebnis ist eine effizientere und langlebigere Batterie. Das folgende Diagramm ist eine Illustration der Blei-Säure- und Lithium-Entladungskurven.

Lithium-Batterien für Wohnmobile
Beachten Sie, dass die Spannung der Blei-Säure-Batterie im Laufe der Zeit konstant abfällt, während die Lithium-Ionen-Batterie den größten Teil ihrer Spannung halten kann, bis sie zu 80 % entladen ist. Quelle: https://www.powertechsystems.eu

Wohnmobil-Lithiumbatterien sind leichter

Die Energiedichte von Lithium-Batterien ist viel höher als die von Blei-Säure-Batterien. Dadurch kann auf kleinerem Raum mehr Energie gespeichert werden. Dies bedeutet auch, dass eine Lithium-Batterie für Wohnmobile viel leichter ist als eine Blei-Säure-Batterie mit gleicher Nennleistung. Bedenken Sie, dass die Materialien, die zum Bau einer Lithiumbatterie verwendet werden, von Natur aus leichter sind.

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Die Mythen und Nachteile von Wohnmobil-Lithiumbatterien

Sie sind gefährlicher

Lithium ist ein reaktives Metall. Es ist so reaktiv, dass es mit Wasser reagiert. Das heißt, wenn der Elektrolyt jemals irgendwie austrocknet und die beiden Metalle im Inneren in Kontakt kommen, könnte die Batterie explodieren oder zumindest Feuer fangen.

Dieser Nachteil hielt Lithiumbatterien einige Zeit davon ab, auf den großen Verbrauchermarkt zu kommen. Es ist auch eine Sorge, die in vielen Wohnmobilforen diskutiert wird. Viele haben von Herstellungsfehlern in Laptop- und Handybatterien gehört, die neben dem Gesicht einer Person schmelzen oder Feuer fangen.

Um dies ins rechte Licht zu rücken: Jedes Jahr werden Millionen von Batterien auf Lithiumbasis hergestellt, und es treten nur sehr wenige Fehlfunktionen auf. Es ist wahrscheinlicher, dass Sie ein Wohnmobil auf der Straße beschädigen, als dass Ihr Handy spontan brennt. Wohnmobil-Lithiumbatterien sind mit einem eingebauten Batteriemanagementsystem oder BMS ausgestattet, das das Laden, Entladen und andere Faktoren reguliert, um Schäden zu vermeiden.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor, wenn es um die Sicherheit von Lithiumbatterien geht, ist ihre Zusammensetzung. Es gibt einen Grund dafür, dass die meisten Lithiumbatterien in Wohnmobilen vom Typ LiFePO4 sind. Entsprechend RELiONs FAQ-Seite,

„Batterien auf Phosphatbasis bieten eine überlegene chemische und mechanische Struktur, die nicht auf ein unsicheres Niveau überhitzt. Somit ein Plus an Sicherheit gegenüber Lithium-Ionen-Akkus mit anderen Kathodenmaterialien … Lithiumphosphatzellen sind nicht brennbar, was bei unsachgemäßer Handhabung beim Laden oder Entladen ein wichtiges Merkmal ist. Sie können auch rauen Bedingungen standhalten, sei es eisige Kälte, sengende Hitze oder unwegsames Gelände.

Wenn sie gefährlichen Ereignissen wie Kollisionen oder Kurzschlüssen ausgesetzt sind, explodieren oder fangen sie kein Feuer, wodurch die Gefahr von Schäden erheblich verringert wird. Wenn Sie sich für eine Lithiumbatterie entscheiden und den Einsatz in gefährlichen oder instabilen Umgebungen erwarten, ist LiFePO4 wahrscheinlich die beste Wahl. Erwähnenswert ist auch, dass LiFePO4-Batterien ungiftig und nicht kontaminierend sind und keine Seltenerdmetalle enthalten, was sie zu einer umweltbewussten Wahl macht.“

Lithium-Batterien für Wohnmobile
Blei-Säure-Batterien vs. Lithium – Foto via Youtube

Sie funktionieren nicht bei kalten Temperaturen

Blei-Säure-Batterien haben einen Vorteil, wenn es um kaltes Wetter geht. Sie werden aufgeladen, und obwohl ihre Leistung reduziert ist, funktionieren sie bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Lithium-Batterien entladen sich bei kaltem Wetter effizienter als Blei-Säure-Batterien, aber das Aufladen bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt kann zu Schäden führen, die sie unbrauchbar machen.

Es mag den Anschein haben, dass Camper bei kaltem Wetter mit einer Blei-Säure-Batterie festsitzen, aber einige Unternehmen finden Wege, um den Kältefehler von Wohnmobil-Lithiumbatterien zu umgehen. RELiONs LTS Reihe von Batterien Verwenden Sie eine eingebaute Batterieheizung. Die von der Ladeschaltung erzeugte Wärme wird verwendet, um die Batterie vor dem Laden bei Minusgraden aufzuwärmen. Die gesamte Einheit ist in der Batterie enthalten.

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Andere Unternehmen mögen Battle Born-Batterien haben einen eingebauten Schaltkreis, der sich selbst vor dem Aufladen schützt, wenn der Akku eine bestimmte Temperatur erreicht. Sie empfehlen, die Batterie in einem beheizten Bereich wie einem Fach oder sogar im Bohrgerät aufzubewahren, um zu verhindern, dass die Batterie kalte Temperaturen erreicht.

Sie sind teurer

Wenn Lithiumbatterien für Wohnmobile so großartig sind, warum sind sie dann nicht in Wohnmobilen vorinstalliert? Kosten sind die Antwort. Aufgrund des Materialpreises bleiben Blei-Säure-Batterien für die meisten Menschen die erste Wahl. Sie werden wahrscheinlich nicht mehr als ein paar hundert Dollar ausgeben, um zyklenfeste Blei-Säure-Batterien in Ihr Wohnmobil einzubauen. Eine RV-Lithiumbatterie wird Sie höchstwahrscheinlich um etwa 1300 US-Dollar kosten. Was die Anschaffungskosten betrifft, ist die Blei-Säure-Batterie mit großem Abstand überlegen.

Dieser Nachteil beginnt, wie ein Mythos auszusehen, sobald Sie die Zahlen auf langfristige Kosten bringen. Die Lebensdauer einer Batterie wird in Zyklen angegeben. Eine Blei-Säure-Batterie hält im Allgemeinen 400 Lade-/Entladezyklen oder weniger. Einige Lithiumbatterien für Wohnmobile sind für eine Lebensdauer von 5.000 Zyklen ausgelegt. Mit anderen Worten, eine Lithium-Batterie kann bis zu 10-mal länger halten als eine Blei-Säure-Batterie.

In Zahlen ausgedrückt kostet eine High-End-Blei-Säure-Batterie mit tiefem Zyklen etwa 180 US-Dollar. Multiplizieren Sie das mit 10 und Sie erhalten 1800 $. In der Zeit, die benötigt wird, um eine 1300-Dollar-Lithiumbatterie zu verbrauchen, hätten Sie 1800 Dollar für den Ersatz von Blei-Säure-Batterien ausgeben können. Das geht natürlich über die Jahre. Bei der Entscheidung, ob Lithium-Batterien für Wohnmobile das Richtige für Sie sind, ist es wichtig, die Kosten im Laufe der Zeit und nicht nur die Anschaffungskosten der Hardware zu berücksichtigen.

(Aber sie geben einen tollen Knall für Ihr Geld)

Eine andere Möglichkeit, die Investition zu betrachten, besteht darin, darüber nachzudenken, wie lange das Produkt funktionieren wird. Im Durchschnitt ist es nicht ungewöhnlich, dass eine zyklenfeste Blei-Säure-Batterie bei richtiger Wartung bis zu 5 Jahre hält.

Wenn eine RV-Lithiumbatterie 10-mal länger hält, müssen Sie diesen Kauf nur einmal tätigen. Nun, das hängt alles von mehreren Faktoren ab, sodass die Lebensdauer variieren kann. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Hersteller von Lithiumbatterien behaupten, dass eine Lebensdauer von 30 Jahren möglich ist. Das ist ein ziemlich guter Knall für Ihr Geld.

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Sind Lithium-Batterien für Wohnmobile die Kosten wert?

RV-Lithiumbatterien sind leichter, halten mehr Leistung, können tiefer entladen werden und halten länger. Obwohl sie Probleme mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt haben, stellen viele Unternehmen Produkte her, die dieses Problem angehen. Dank der aktuellen Materialien, die in Wohnmobilanwendungen und -technologien verwendet werden, sind sie auch sicher. Der einzige wirkliche Nachteil ist ihr Preis, aber sie können billiger sein als Blei-Säure-Batterien, wenn Sie die Lebensdauer berücksichtigen.

An Blei-Säure-Batterien ist nichts auszusetzen. Wenn Sie Ihr Wohnmobil nur wenige Wochen im Jahr nutzen, ist eine zyklenfeste Batterie guter Qualität wahrscheinlich ausreichend.

Wenn Sie jedoch viel in Ihrem Wohnmobil in Vollzeit und im Trockenen leben oder darüber nachdenken, auf ein Solarsystem umzusteigen, sollten Sie sich mit ihnen beschäftigen. Lesen Sie hier mehr über Battle Born RV-Lithiumbatterien vorheriger RV LIFE Artikel.

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